液流电池技术新突破:储存太阳能将成现实

来源:发布时间:2015-10-22 15:23:59

太阳能和风能是可再生能源的重要来源,但受到自然波动的影响。当出现暴风雨天气或天气晴朗时,电力生产供大于求,而多云或无风的天气势必造成电力短缺。为保持电力供应持续性,维持电网稳定性,储能设备就变得至关重要。氧化还原液流电池技术被最为看好。然而,此技术仍然存在一个很大的缺点:需要昂贵的材料和强酸。

德国耶拿大学(FSU Jena)的化学家研究组在氧化还原液流电池技术上迈出了决定性的一步,新电池易于处理同时具有安全性和经济性:新电池使用有机聚合物和无害盐水溶液。“此电池创新之处就在于其价格大幅降低,”Martin Hager博士表示。

与常规的电池相比,氧化还原液流电池的电极不是由固体材料制成(例如,金属或金属盐),而是以溶液的形式存在:电解质溶液分别存储在两个罐内,形成电池的正极和负极。通过借助泵,聚合物溶液转移至电化学电池,聚合物被电化学还原或氧化,从而进行电池充电或放电。为了防止电解质溶液相互混合,电池通过一个膜将电解质溶液隔离。Martin Hager解释道:“新电池的能源存储量以及额定功率都可进行单独调整。”另外,几乎没有任何自放电发生。

传统的氧化还原液流系统大多使用溶解硫酸重金属钒作为电解质溶液。不仅极其昂贵,而且具有高度腐蚀性,因此需要使用特定的膜。另外,电池采用新型合成材料,再也无需使用强酸;聚合物都可在水溶液中“游泳”了。“新型电池使用简单、低成本的纤维素膜,避免使用有毒和昂贵的材料。”此项研究的第一作者Tobias Janoschka表示,“这种基于聚合物的氧化还原液流电池非常适合于大型风电场和光伏电站的储能系统。”德国耶拿大学有机和高分子化学主席Ulrich S. Schubert博士兼教授表示。

在耶拿大学的第一此测试中,氧化还原液流电池可承受高达10,000次充电周期,而且不丧失关键储存量。研究中显示系统的能量密度是十瓦小时每升。然而,科学家们已经开始着手更大更高效的系统。(文/Tina译)

 

索比光伏网 https://news.solarbe.com/201510/22/182138.html

责任编辑:solar_robot
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
大突破!柔性钙钛矿太阳能电池26.22%!南昌大学陈义旺&胡笑添&上交大颜徐州Nature大子刊!来源:钙钛矿太阳能电池之基石搭建 发布时间:2025-12-04 14:35:17

柔性钙钛矿太阳能电池实现了高效可弯曲能量转换,为下一代可穿戴设备提供了可能。然而,从实验室原型到工业规模组件的转化进程,受限于印刷过程中钙钛矿胶体颗粒的非均匀沉积,导致光电转换效率下降。

又一光伏材料涨价,​欧洲太阳能机构签新监管倡议来源:PV光圈见闻 发布时间:2025-12-03 15:59:33

11月27日,欧洲太阳能监管倡议组织与CopperMark签署了一项协议,旨在“在太阳能产业链全环节推动铜的负责任生产与采购”。长期以来,铜一直是太阳能传输基础设施和电缆的主要组成部分,并且正日益成为太阳能光伏电池制造中的重要部分。年初,在特朗普首次威胁征收关税后,美国铜价飙升,引发了全球其他地区的金属大规模流向美国。储能、光伏、数据中心等新能源转型持续拉动铜需求,预计明年全球铜需求增幅达3%。

正泰新能亮相中东欧太阳能峰会,助推欧洲能源转型来源:正泰新能 发布时间:2025-12-03 15:28:41

中东欧大型太阳能峰会多年来,正泰新能持续深耕欧洲市场,通过设立柏林办公室、布局土耳其生产基地等方式,逐步实现本地化运营与服务网络覆盖。公司始终以欧洲市场需求为导向,为客户提供高效可靠的光伏产品与一站式解决方案,全面助力当地能源结构绿色转型。未来,正泰新能将继续坚持以技术创新为核心,以产品质量为根基,致力于成为全球最具竞争力的光伏组件供应商,为欧洲乃至全球的可持续发展注入持续动力。

兰州大学曹靖AM:绿色卟啉界面锚定助力n-i-p钙钛矿太阳能微型组件效率突破24%来源:知光谷 发布时间:2025-11-27 13:46:19

本文兰州大学曹靖等人设计了一种具有强偶极矩与多重配位位点的可溶液加工四磺酸基卟啉中间层,通过简单的水相后处理垂直锚定在SnO/钙钛矿界面。磺酸基的强吸电子特性赋予卟啉分子显著的固有偶极矩,显著促进电子从钙钛矿向SnO的高效提取与传输。经修饰的钙钛矿模块实现了24.49%的光电转换效率,位居已报道最高水平之列,小面积器件效率达26.66%。

突破27%!钙钛矿太阳能电池刷新效率纪录来源:德知科研 发布时间:2025-11-26 09:28:18

电子科技大学团队制备的钙钛矿/晶硅叠层太阳电池,在65℃高温环境中连续工作1200小时后,效率仍保持初始值的96%以上。钙钛矿太阳能电池的未来发展,可能不会完全取代晶硅技术,而是与之互补共存。

北京师范大学薄志山NML:非稠环电子受体不对称侧链工程实现18.01%效率!厚膜有机太阳能电池性能突破新纪录!来源:先进光伏 发布时间:2025-11-20 09:32:16

论文概览为提升非稠环电子受体在厚膜有机太阳能电池中的性能,北京师范大学薄志山、李翠红团队与青岛大学刘亚辉、卢浩等合作,创新性地设计并合成了一种具有不对称苯基烷基胺侧链的非稠环电子受体TT-Ph-C6。研究意义提出不对称侧链工程新策略:通过苯基烷基胺侧链实现溶解性与堆积紧密度的平衡。结论展望本研究通过不对称侧链工程成功构建了高性能非稠环电子受体TT-Ph-C6,实现了18.01%的效率与80.10%的填充因子,并在200–300nm厚膜中仍保持领先性能。

有机太阳能电池效率突破20%!青岛大学「国家杰青/长江学者」薄志山团队,最新AM!来源:新能源前沿 发布时间:2025-11-18 14:28:15

2025年11月10日,青岛大学刘亚辉教授、薄志山教授、路皓副教授等人在《AdvancedMaterials》上发表了题为“CustomizedMolecularDesignofaNovelWide-BandgapPolymerDonorBasedonBenzoTrithiopheneUnitwithOver20%SolarCellEfficiency”的研究论文。通过引入富勒烯受体PCBM构建三元器件,效率进一步提升至20.4%。形态学表征进一步佐证了上述结论。

高景太阳能获评中国广核集团战略供应商,携手共拓新程来源:高景太阳能股份有限公司 发布时间:2025-11-14 15:00:20

11月13日,高景太阳能应邀出席中国广核集团2025年度供应商大会。会上,高景太阳能凭借卓越的综合实力,被评为“中国广核集团战略供应商”,并作为光伏组件领域的核心代表之一,上台签署了本年度组件框架采购协议。此次与中国广核集团的合作签约,是高景太阳能发展历程中的一个重要里程碑。它印证了高景在产品品质、技术研发与战略布局上的前瞻性与竞争力,也是双方深化战略伙伴关系、共谋绿色未来的新起点。

苏州大学杨新波&张晓宏&阿卜杜拉国王科技大学De Wolf最新Nature:认证33.6%创柔性钙钛矿/硅叠层太阳能电池纪录来源:先进光伏 发布时间:2025-11-12 16:23:58

刚性叠层电池的效率纪录不断被刷新,从2013年的13.7%一路攀升至2025年的34.9%,然而柔性叠层电池的发展却始终滞后,此前最高效率仅为29.88%。深度精读图1:器件结构与性能突破图1展示了柔性钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池的器件结构与关键性能。冠军器件认证效率达33.6%,开路电压创2.015V纪录,稳态功率输出达33.2%。这些数据充分验证了该柔性叠层电池在实际应用场景下的可靠性。柔性叠层电池效率随退火温度升高而提升,最优条件下平均效率达33.4%。

33.4%效率!柔性钙钛矿/硅叠层太阳能电池突破,可弯曲4.3万次不衰减来源:材料科学通 发布时间:2025-11-12 09:19:48

一项发表于《自然》杂志的研究,通过创新的“双缓冲层”设计,成功制备出效率高达33.4%、可反复弯折4.3万次的柔性叠层太阳能电池,为可穿戴能源、建筑一体化光伏等领域带来革命性突破。

上海微系统所张丽平&刘文柱&刘正新&新疆理化所刘家凯AEL:通过双梯度掺钨氧化铟中间层提升钙钛矿/硅串联太阳能电池来源:先进光伏 发布时间:2025-11-11 10:28:51

文章概述本文针对钙钛矿/硅叠层太阳能电池中关键连接层——透明导电氧化物的功函数匹配问题展开研究。为解决这一矛盾,该文章通过反应等离子体沉积技术,调控氧气与氩气的流量比,成功制备出具有梯度功函数的双层IWO中间层。图d的模拟结果与图e至h的实验性能参数统计高度吻合,共同验证了梯度功函数中间层设计的有效性,显著提升了器件的填充因子和最终转换效率。