MIT將液流電池技術向大規(guī)模應用推進一步

美國麻省理工學院（MIT）的研究人員所設計的液流電池（flow battery），號稱能讓鋰離子電池的價格更便宜，且功率密度提升十倍。

　　根據MIT所發(fā)布的新聞訊息，該校開發(fā)出的低成本、簡化版液流電池，旨在迎合美國能源部將風力發(fā)電場、太陽能電池陣列、節(jié)能建筑應用的電網級（grid-scale）能源儲存裝置量產成本降低至每千瓦小時100美元以下的目標。

　　而MIT將儲存裝置成本降低的關鍵，是因為液流電池不需要使用到離子交換膜（ion-exchange membrane），而且采用液流電池的儲存系統(tǒng)：「可提供比許多鋰離子電池組成的儲存系統(tǒng)高一個量級的功率密度。」

　　MIT的液流電池原型是由該校教授Cullen Buie、Martin Bazant，以及博士候選人William Braff所設計，據說每單位量的功率是大多數其他最先進競爭設計的三倍。

　　該原型是利用兩道以幫浦打入一個通道中的平行、不混合流體之間的層流現象（laminar flow），并沒有滲透薄膜的離子在電極之間游移。這種電池是采用電極之間的電化學反應──位于通道的兩端──以進行充放電并儲存、供應能源。

　　MIT的液流電池藉由免除昂貴的薄膜來簡化可充電電池技術；較低的固態(tài)石墨電極會將液態(tài)溴（liquid bromine）轉化為氫溴酸（hydrobromic acid），而氫則在較上方的多孔電極被氧化 （圖片來源：MIT）

　　這種電池的反應物為液態(tài)嗅（liquid bromine）以及氫，化學反應在固態(tài)石墨電極將液態(tài)溴轉換為氫溴酸（hydrobromic acid），氫則在多孔（porous）石墨電極被氧化。MIT指出，氫與溴之間強烈的化學反應會讓該種電池每單位儲存能量高于其他液流電池，但其腐蝕性則會讓傳統(tǒng)的離子交換膜失效，而MIT免除了薄膜的使用，就解決了以上問題。

　　大規(guī)模的液流電池可為太陽能或風力發(fā)電系統(tǒng)儲存能源，在用電尖峰時間也能產生并計量供給能源；而大規(guī)模的應用正適合這種電池，因為液態(tài)溴與氫燃料的成本會因為量大而降低。

　　MIT研究團隊的目標是進一步藉由模型將其設計最佳化，而這種設計已經用初始原型證實；藉由模型化來調整架構以及化學配方，同時將該設計擴大到電網應用等級，該研究團隊期望能達到將每千瓦小時100美元的長期成本目標。