據(jù)外媒報道,用太陽能電池板從太陽中獲取能量只是事情的一半 --這些能量需要儲存在某個地方供以后使用。在液流電池的情況下,存儲被歸結(jié)為大桶的液體。現(xiàn)在,由威斯康星大學(xué)麥迪遜分校科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的一個國際團(tuán)隊創(chuàng)造了一種新型太陽能液流電池,它高效且持久。
為了制造這種新設(shè)備,該團(tuán)隊結(jié)合了幾種現(xiàn)有技術(shù)。這是一種硅/過氧化物串聯(lián)太陽能電池,搭配氧化還原流電池,該團(tuán)隊表示,這將使人們能夠在一個設(shè)備中采集和存儲可再生能源。它不僅效率高,而且價格便宜,簡單,可以推廣到家庭使用。
等式中的能量收集部分將長期處于行業(yè)領(lǐng)先地位的材料--硅與一種很有前途的年輕新興材料--過氧化物結(jié)合起來。事實證明,這些串聯(lián)的太陽能電池比單獨使用任何一種材料都要好,因為這兩種材料能捕獲不同波長的光。
對于存儲,該團(tuán)隊轉(zhuǎn)向了液流電池。傳統(tǒng)上,這些設(shè)備包含兩種液體,分別裝在不同的罐子里,作為電解質(zhì)。來自太陽能電池的電力為其中一種液體充電,使其或多或少可以無限期地放置在那里。當(dāng)需要電力時,這兩種液體在中間的容器中相互作用,產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),從而產(chǎn)生電力。
該團(tuán)隊使用理論建模方法來確定哪些化學(xué)品將在理想的電壓下工作,以實現(xiàn)效率最大化。他們確定了兩種溶解在海水中的有機(jī)化合物,用最終的物理裝置進(jìn)行測試,證實了這是一種很好的匹配。
該團(tuán)隊記錄了20%的效率,這與最好的效率是一致的。該裝置能夠在數(shù)百個小時和充放電周期內(nèi)保持高效率和大部分容量。這使它的壽命比其他液流電池要長得多,因為后者的酸性電解質(zhì)往往會腐蝕儲罐。
“這就是20%的效率,任何時候都可以,”這項研究的首席研究員宋金說。“你可以在白天立即使用太陽能電力,并獲得20%的效率,或者你可以在晚上從存儲中使用,并獲得20%的效率。”
該團(tuán)隊計劃繼續(xù)開發(fā)太陽能液流電池,以提高效率,降低成本,并研究如何將其推廣到實際大規(guī)模使用。
該研究發(fā)表在《自然-材料》雜志上。
原標(biāo)題 :科學(xué)家創(chuàng)造新型太陽能液流電池 有效地將可再生能源以液體形式儲存起來