林雪平大学已经开发出安全、廉价和可持续的大规模储能技术

Frontier 11月 21, 2021 1.11w 浏览 0

林雪平大学有机电子实验室已经开发出安全、廉价和可持续的大规模储能技术。它基于两项重大突破：卷状木质电极的制造和新型水基电解液。结果已发表在科学杂志《先进能源与可持续性研究》上。该技术已获得专利，并将由总部位于 Norrköping 的衍生公司 Ligna Energy AB 商业化。

可再生能源在能源结构中的份额不断增加以及社会电力消耗的增加正在给平衡供电网络带来重大挑战。在电力需求最高的寒冷时期，这个问题尤其严重。电网的不平衡会导致严重的停电。

林雪平大学有机电子实验室的Xavier Crispin 教授和他的同事开发了一种安全、廉价和可持续的大规模储能概念。该技术的潜在功率输出足够高，可以维持电力供应中的功率平衡。

该研究结果可以实现安全、环境可持续的有机能源存储，具有 5 kW/kg 的高功率密度，其中电极由印刷机中的木质材料制成。该研究中的有机电池比普通超级电容器更好，并且具有与铅酸电池大致相同的性能。但锂离子电池更好。

文章中呈现的出色结果基于两项突破：一种新型水基电解质，以及由木质素制成的电极，木质素是造纸过程中一种容易获得的廉价副产品。研究人员开发了一种聚电解质，由高度浓缩的水基聚合物、聚丙烯酸钾、生物聚合物木质素（作为正极）和与导电碳混合的聚酰亚胺（作为负极）组成。

这里的电解质以凝胶的形式出现，而黑色底座则是涂在金属集电器上的大面积木质素电极。

测量自放电的电压降在 100 小时内小于 0.5 V，这是水基电解质中有机电极储能的世界纪录。获取更多前沿科技研究进展访问：https://byteclicks.com

新技术使用廉价的原材料：木质素、碳和聚电解质的成本都不超过 1 美元/公斤。这些是现成的且不可燃的材料，并且该技术可以扩展到大型电池。它是大规模安全储能的可持续解决方案。

该研究的主要资金来源是 Knut 和 Alice Wallenberg 基金会，以及林雪平大学功能材料材料科学方面的瑞典政府战略研究领域。

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