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电池|新突破！全新太阳能液流电池转换率高达20% 有望大规模普及

财联社（上海 ， 编辑 黄君芝）讯 ， 尽管太阳能(000591,股吧)可以算得上是一种“取之不尽用之不竭”的可再生能源 ， 但由于成本太高且转换率较低 ， 太阳能电池一直未能被广泛采用 。 如今 ， 科学家们研发了一种全新的太阳能电池——太阳能液流电池 ， 改善了上述弊端 ， 为其今后的普及也铺平了道路 。
据报道 ， 一个由美国威斯康星大学麦迪逊分校的的科学家们领导的国际研究小组创造出了一种新型的太阳能液流电池 ， 这种电池造价更便宜 ， 且转换率也更高 。
何谓液流电池？
它们是由两个相连的容器组成的系统 ， 都含有电解质液体：一个带有带正电的阴极 ， 另一个带有带负电的阳极 ， 就像锂离子电池一样 。 电从一种电解质液体通过两个容器之间的薄膜传递到另一种电解质液体 。
液流电池的使用寿命更长 ， 因为从一个电池到另一个电池的电流不会使薄膜退化 ， 并且可以锂离子电池一样充电 。 随着全球一些经济体大力推动向可再生能源的彻底转变计划 ， 且液流电池似乎更容易用于大规模的公用事业级储能项目 ， 科学家们一直在推进环保、长久的新一代液流电池研发工作 。
说起环保、长久 ， 还有什么比太阳能更合适的呢？已有预测称 ， 未来液流电池可能会取代锂离子电池技术 。 商业情报公司IDTechEx此前在一份报告指出 ， 迄今为止 ， 液流电池的存储容量约为70兆瓦/250毫瓦时 ， 且都应用在中、大型项目中 。 而且 ， 得益于电池的快速响应时间、可扩展性 ， 以及比锂离子电池更容易回收利用 ， 液流电池的应用将会持续增长 。
太阳能液流电池的原理
该研究团队使用了理论建模的方法来确定哪些化学物质可以在理想电压下工作 ， 从而最大限度地提高效率 。 通过结合了几种现有技术 ， 研究人员们发现了一种基于硅和钙钛矿串联太阳能电池与液流电池的搭配 。 这种电池不仅高效 ， 而且价格便宜 ， 可以将适用范围扩大到更广泛普通家庭 。
事实证明 ， 这些串联的太阳能电池比单独使用任何一种材料都要好 ， 因为这两种材料能捕获不同波长的光 。 而对于存储 ， 该团队则转向了液流电池 。 来自太阳能电池的电力为其中一种液体充电 ， 使其或多或少可以无限期地放置在那里 。 当需要电力时 ， 这两种液体在中间的容器中相互作用 ， 产生化学反应 ， 从而产生电力 。
研究人员们发现 ， 全新的太阳能液流电池的转换效率高达20% ， 而普通的钙钛矿电池光电转换效率只有18%左右 。 此外 ， 该装置能够在数百小时和充放电周期内保持高效率和大部分容量 ， 这使它比其他流动电池的寿命长得多 。
“你随时都可以获得20%的转换效率 ， ”该团队的首席研究员Song Jin说 ， “你可以在白天太阳能发电后立即使用 ， 也可以晚上从存储空间中提取 。 ”
此外 ， 该团队表示 ， 他们计划将进一步开发太阳能液流电池 ， 以带来更高的转换效率和更低的造价 ， 进而使这一新产品能够被更广泛地使用 。
（责任编辑：李显杰 ）


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