研究人员用纳米材料修改混合液流电池电极

华威大学 WMG 的研究人员与伦敦帝国理工学院合作，找到了一种增强混合液流电池及其商业用途的方法。新方法可以在这些电池中储存很长时间的电力，价格约为当前技术的五分之一，而且位置限制最小，零排放。

研究人员在无粘合剂电泳技术 (EPD) 中使用掺氮石墨烯(暴露于氮等离子体)增强了三个混合流动池。

风能和太阳能是越来越受欢迎的可再生能源来源。不幸的是，间歇性问题使它们无法广泛连接到电网。该问题的一个潜在解决方案涉及部署长效电池技术，例如氧化还原液流电池。尽管前景广阔，但该系统的当前成本是实际采用的关键决定因素。据能源部称，负担得起的电网电池应花费 75 英镑/千瓦时。为电网存储充电的锂离子电池的成本约为 130 英镑/千瓦时。

现在，WMG 研究人员已经找到了一种增强混合液流电池或再生燃料电池 (RFC) 技术的方法，该技术可以将电力存储很长时间，成本约为当前存储技术的五分之一，并且具有选址灵活性并且对环境的影响最小。该技术通过简单而高效的纳米碳添加剂(掺氮石墨烯)的电泳沉积，将碳基电极与经济来源的电解质(锰或硫，这是地球上丰富的化学物质)相结合，增强了电极在高酸性或碱性环境中的耐久性和性能显着。

研究人员在 2020 年 12 月版的ACS Applied Materials & Interfaces杂志上发表了一篇题为“通过无粘合剂和电泳沉积氮掺杂石墨烯在碳纸电极上增强电化学性能的混合氧化还原流动电池”的论文。

华威大学 WMG 研究员、论文的主要作者之一 Barun Chakrabarti 博士说：

“这种 EPD 技术不仅简单，而且还提高了三种不同经济型混合液流电池的效率，从而增加了它们广泛用于电网规模储能的商业应用的潜力。”

混合液流电池的总化学成本约为锂离子系统等竞争电池成本的 1/30。放大技术可用于存储来自风能或太阳能的电力，从多天到整个季节，每千瓦时约 15 到 20 英镑。这些电池对于电网规模的负载均衡应用也非常有用，因为它们的设计非常灵活，因为它们具有独立于能量来调整功率大小的独特功能。

混合液流电池的能量密度，尤其是多硫化物/空气系统 (S-Air)，比抽水蓄能系统高 500 倍。它也更加紧凑，可以放置在任何可再生能源附近。

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