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太平洋西北國家實(shí)驗(yàn)室（PNNL）的研究人員已經(jīng)證明，使用糖水可以提高用于電網(wǎng)規(guī)模儲(chǔ)能的液流電池的性能。

液流電池是一種容納液體電解質(zhì)的兩室裝置，作為可再生能源系統(tǒng)的電網(wǎng)規(guī)模儲(chǔ)能解決方案，在世界范圍內(nèi)得到積極開發(fā)。

PNNL 通過開發(fā)一種名為 β-環(huán)糊精的電解質(zhì)添加劑取得了重大突破。這種添加劑源自食品和藥理學(xué)中使用的單糖，在液流電池中顯示出顯著的效果。PNNL 團(tuán)隊(duì)將研究液流電池的峰值功率提高了 60%。

β-環(huán)糊精可加速液流電池中儲(chǔ)存和釋放能量的電化學(xué)反應(yīng)。與以前的方法不同，糖作為溶解的溶液而不是施加到表面的固體，這標(biāo)志著液流電池的首次。發(fā)表在《焦耳》上的研究結(jié)果表明，糖添加劑能夠接受帶正電的質(zhì)子，有助于電池放電期間負(fù)電子的平衡運(yùn)動(dòng)。



“這是一種開發(fā)液流電池電解質(zhì)的全新方法，”PNNL 電池研究員 Wei Wang 說道。“我們表明，您可以使用一種完全不同類型的催化劑來加速能量轉(zhuǎn)換。此外，由于它溶解在液體電解質(zhì)中，因此消除了固體移動(dòng)和污染系統(tǒng)的可能性。”

該研究旨在減少電池儲(chǔ)能中對(duì)稀土礦物和有毒物質(zhì)的依賴，推廣一種更可持續(xù)的方法，反映制藥和食品行業(yè)使用的合成方法，而不是依賴重礦物開采。

該團(tuán)隊(duì)正在繼續(xù)研究，探索類似于 β-環(huán)糊精但尺寸更小的替代化合物。雖然添加單糖會(huì)使液體變稠，類似于在茶中添加蜂蜜，但這對(duì)基于流動(dòng)的系統(tǒng)提出了挑戰(zhàn)。然而，研究人員得出的結(jié)論是，糖的催化優(yōu)勢(shì)超過了粘度缺點(diǎn)。

這項(xiàng)研究是太平洋西北國家實(shí)驗(yàn)室 (PNNL) 更大項(xiàng)目的一部分，該項(xiàng)目旨在開發(fā)和測試電網(wǎng)規(guī)模的儲(chǔ)能技術(shù)。該大學(xué)計(jì)劃于 2024 年開設(shè)網(wǎng)格存儲(chǔ)啟動(dòng)板。在此處了解有關(guān) PNNL 開發(fā)技術(shù)許可的更多信息。

原標(biāo)題：美國研究人員稱，意外元素可提高液流電池容量