社会的发展离不开能源。在技术发展的道路上,这离不开能源的帮助,特别是在当今科学技术飞速发展的今天,地球上有限的能源要求科研人员不断开发新能源。
目前最需要使用太阳能。威斯康星大学麦迪逊分校的化学家及其合作者创造了一种高效且持久的太阳能液流电池,该电池可以通过设备产生,存储和重新传输来自太阳的可再生电力。
利用太阳能电池板从太阳获取能量仅是问题的一半-该能量需要存储在某个地方以备后用。如果是液流电池,则将其煮沸至液体桶。
液流电池是一个由两个连接的容器组成的系统,两个容器都装有电解质液体:一个带有带正电的阴极,另一个带负电的阳极,就像锂离子电池一样。电流通过两个容器之间的膜从一种电解质液体转移到另一种电解质液体。
新设备由硅太阳能电池和先进的太阳能材料制成,并与优化的化学成分结合在一起。威斯康星大学麦迪逊分校化学系的Song Jin实验室生产的太阳能液流电池已达到20%的创纪录高效率。
这是当今大多数商用硅太阳能电池的最佳选择,比Jin Labs先前开发的太阳能液流电池的记录保持器高40%。这是一个硅/过氧化物串联太阳能电池,与氧化还原液流电池配对,该团队称,这将使人们能够将可再生能源收集和存储在一个设备中。
它不仅高效,而且价格便宜,简单,并且可以推广到家庭。尽管太阳能液流电池距商业化尚有数年之遥,但它们具有为照明,移动电话或偏远地区家庭的其他基本用途提供可靠的发电和存储的潜力。
它们将将阳光转化为电能的光伏电池的优势与液流电池的优势相结合,液流电池使用的化学罐可以反应产生电能并由太阳能电池充电。液流电池具有较长的使用寿命,因为从一个电池流到另一个电池的电流不会使薄膜劣化,并且可以像锂离子电池一样充电。
随着世界上一些经济体大力推行彻底的可再生能源转型计划,并且液流电池似乎更易于在大型公用事业级储能项目中使用,科学家一直在推动环保,持久的新一代液流电池研发工作。该方程式的能量收集部分将长期以来行业领先的材料硅与有希望的新兴过氧化物材料结合在一起。
事实证明,这些串联连接的太阳能电池比单独使用任何一种材料都更好,因为这两种材料可以捕获不同波长的光。由于太阳并不总是发光,因此存储对于实用的太阳能至关重要,尤其是在阳光充足的偏远和农村地区,例如美国,澳大利亚,沙特阿拉伯和非洲的阴影地区。
许多太阳能家用系统将铅酸或锂离子电池用于电能存储。液流电池使用大容量的液体化学存储罐来存储能量,在批量生产中可能更便宜,并且是与太阳能电池合并的理想存储选择。
以上是液流电池的一些分析。我相信,在几年到几十年的时间里,当人类使用太阳能的技术成熟时,将会有无穷无尽的能源供社会使用,现在研究人员需要更加努力地研究新技术。