作为世界上构建出更大的风力和太阳能发电系统的安装,是经济快速增长的需要,大规模的备份系统提供电力,当太阳,空气是平静。今天的锂离子电池仍然太贵了对于大多数这样的应用程序,和其他选项,如泵送水电需要特定的地形并不总是可用的。
现在,麻省理工学院和其他地方的研究人员开发了一种新的电池,完全从丰富和廉价的材料制成,可以帮助填补这一差距。
新电池体系结构,使用铝和硫作为它的两个电极材料,熔盐电解液之间,今天在《华尔街日报》描述自然由麻省理工学院的教授Donald Sadoway的一篇论文中,麻省理工学院和其他15在中国,加拿大,肯塔基州和田纳西州。
“我想发明更好的东西,更好的,比锂离子电池小型固定存储,并最终汽车[使用],”解释Sadoway,材料化学的名誉退休教授约翰·f·艾略特。
除了贵,锂离子电池含有易燃的电解质,使他们不到理想的交通工具。所以,Sadoway开始学习元素周期表,寻找便宜,地球上充足的金属可以代替锂。商业上占统治地位的金属,铁,没有一个高效电池的电化学性能,他说。但在市场上第二多金属-实际上地球上最丰富的金属铝。“所以,我说,好吧,让我们把书夹。这是要铝。”他说。
然后是决定铝与另一个电极,和什么样的电解质之间来回进行离子在充电和放电。最便宜的非金属硫,这成为第二个电极材料。至于电解质,“我们不会使用挥发性、易燃有机液体”有时也会导致危险的火灾在汽车和其他应用的锂离子电池,萨杜威说。他们尝试一些聚合物但最终看着各种各样的熔融盐,相对较低的熔点接近水的沸点,而不是为许多盐近1000华氏度。“一旦你开始接近体温,就实用”使电池,不需要特殊的保温和防腐措施,他说。
这三个成分与廉价而且容易获得他们最终——铝、铝箔在超市没有什么不同;硫,这通常是一种浪费从过程,如石油精炼产品;和广泛使用的盐。”原料价格低廉,而且是安全的——它不能燃烧,“萨杜威说。
在他们的实验中,研究小组表明,电池可以忍受数以百计的周期处于异常高的收费标准,每个细胞与预计成本相当的锂电池的六分之一。他们显示充电率是高度依赖于工作温度,110摄氏度(230华氏度)显示快25倍利率25 C (77 F)。
令人惊讶的是,团队选择的熔盐作为电解质仅仅是因为它的低熔点有偶然的优势。电池可靠性最大的问题之一是树突的形成,是建立在一个狭窄的峰值金属电极,并最终成长在另一个电极接触,造成短路和阻碍效率。但这个特殊的盐,它发生了,很好的防止故障。
他们选择的chloro-aluminate盐“这些失控的树突本质上退休,同时允许快速充电时,“萨杜威说。“我们做实验在非常高的收费标准,收费在不到一分钟,我们从未失去细胞树突做空。”
绿色氢电子书
编译的采访、文章和新闻在去年。2022足球世界杯抽签直播
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