鐵-空氣電池儲能技術(shù)可以極大改善電網(wǎng)儲能

時間:2022-12-29 09:58來源:中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟 作者:中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)
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       與鋰離子電池相比，鐵-空氣電池具有“可逆生銹”循環(huán)，能量密度更高，成本更低等優(yōu)點。
 
       一家美國公司正在設(shè)計一種大型電池，該公司表示，與鋰電儲能系統(tǒng)相比，這種電池可以幫助美國電力部門實現(xiàn)更廉價的脫碳，而且是用國內(nèi)材料。
 
       這個被稱為“鐵-空氣電池”的概念給美國專家留下了深刻印象。與目前的鋰離子電池需要昂貴的材料（主要來自其他國家，如鋰、鈷、鎳和石墨）不同，擬議的電池使用廣泛可用的金屬鐵來儲存電力。
 
       它的工作原理被科學家稱為“可逆生銹”。鐵的低成本和高可用性可以讓鐵-空氣電池在太陽能和風力發(fā)電量低的時期儲存數(shù)天的電力。Form Energy公司正在設(shè)計這樣一種鐵-空氣電池，該公司位于馬薩諸塞州，由一名前特斯拉股份有限公司高管共同經(jīng)營。
 
       阿貢國家實驗室儲能研究聯(lián)合中心（the Joint Center for Energy Storage Research at Argonne National Laboratory）主任喬治·克雷伯特里（George Crabtree）表示，盡管鐵-空氣電池在20世紀70年代初首次被研究用于電動汽車等應(yīng)用，但最近的研究表明，它可能是擴大國家未來公共事業(yè)綠色電力供應(yīng)的“主要競爭者”。
 
       用于汽車和公用事業(yè)規(guī)模儲能的鋰離子電池，放電時間約為4小時。容量更大的鐵-空氣電池可以儲能并放電長達100小時，為公用事業(yè)提供4天的電力，以彌補美國電網(wǎng)中可能出現(xiàn)的可再生能源缺口。
 
       物理學家克拉布特里（Crabtree）預測，鐵-空氣電池還將有助于美國工業(yè)運營的脫碳，并支持國防部更多依賴可再生能源的計劃。
 
       Crabtree指出，雖然美國研究人員在1970年幫助發(fā)明了鋰離子電池，但它直到1991年才進入市場。日本索尼集團（Sony Group Corp.）是第一家銷售這種電池的公司。此后，總部位于中國的公司占據(jù)了領(lǐng)先地位，并繼續(xù)主導世界鋰離子電池市場。
 
       Form Energy誕生于2017年。它是由兩家較小的美國儲能公司合并而成的，其中一家由特斯拉的前高管馬特奧-賈拉米洛(Mateo Jaramillo)領(lǐng)導。
 
       兩位聯(lián)合創(chuàng)始人的共同愿景是，即通過創(chuàng)造一類新的低成本多日儲能電池來重塑全球電力系統(tǒng)。他們開始測試幾種不同的化學物質(zhì)，以制造一種有競爭力的國產(chǎn)電池。
 
       他們選擇了鐵-空氣電池，該電池包括一塊鐵板、一種水基電解質(zhì)和一種將受控氣流送入電池的薄膜。放電時，電池吸入空氣中的氧氣，并將金屬鐵轉(zhuǎn)化為鐵銹。充電時，電流將鐵銹轉(zhuǎn)化為鐵，電池則放出氧氣。
 
       自成立以來，該公司已從投資者那里籌集了8.32億美元，其中包括比爾·蓋茨的突破能源風險投資公司（Breakthrough Energy Ventures）和總部位于盧森堡的跨國鋼鐵公司安賽樂米塔爾（Arcelor Mittal SA）。
 
       自2021年以來，F(xiàn)orm Energy已簽署合同，為兩家公用事業(yè)公司建造電池儲能設(shè)施。一家是南方公司（Southern Co.）最大的子公司喬治亞電力公司（Georgia Power Co.），另一家是明尼蘇達州第二大電力公司Great River Energy，為電力合作社供電。
 
       Form Energy正與安賽樂米塔爾（ArcelorMittal）合作開發(fā)鐵材料，該鋼鐵公司將向Form Energy公司提供這些材料。這家電池公司拒絕透露它將在什么時候宣布建造其第一家工廠，或者它將在哪里。他的公司的執(zhí)行團隊包括首席科學官、在麻省理工學院任教的材料專家蔣明明（Yet-Ming Chiang），他擁有100多項美國專利。
 
       據(jù)Form Energy公司稱，最初的儲能電池大約有相當于家用洗衣機和烘干機的組合那么大，對于汽車來說太大太重，但它可以取代鋰離子電池用于公用事業(yè)規(guī)模的儲能，因為它的成本只有十分之一，而且容量也會大得多。
 
(責任編輯：子蕊)
文章標簽： 儲能 鐵-空氣電池
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