全釩氧化還原液流電池
全釩氧化還原液流電池通過不同價態(tài)的釩離子相互轉(zhuǎn)化實(shí)現(xiàn)電能的儲存與釋放。充電時,通過對全釩氧化還原液流電池的充電,將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存在不同價態(tài)的釩離子中;當(dāng)發(fā)電裝置不能滿足額定輸出功率時,液流電池開始放電,把儲存的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。
據(jù)研究,全釩氧化還原液流電池的充、放電性能好,能夠進(jìn)行大功率的充電和放電。這種電池,選址自由度大、占地少,可以很好地把太陽能和風(fēng)能融入到住宅或者工業(yè)場所中。
鈉硫儲能電池
鈉硫儲能電池通常被建在一個管狀設(shè)計(jì)中,并結(jié)合鈉硫等元素,鈉與硫會通過化學(xué)反應(yīng)將電能儲存起來,當(dāng)電網(wǎng)需要更多電能時,它又會將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能釋放出去。
這種電池的優(yōu)點(diǎn)之一是單位質(zhì)量或單位體積所具有的有效電能量高??梢栽诙虝r間內(nèi)釋放大量能量,是為車輛和其他應(yīng)用工具供能的良好選項(xiàng)。這種電池的缺點(diǎn)就是材料的成本高,另一個擔(dān)心是,這種電池運(yùn)行時的溫度很高,運(yùn)行的可靠性曾受到質(zhì)疑。
西北太平洋國家實(shí)驗(yàn)室的研究人員稱,通過改良電池的形狀能夠提高電池的能效并降低電池運(yùn)行時的溫度。實(shí)際上,這個實(shí)驗(yàn)室正在同一家美國電池公司聯(lián)合研究對這種電池的改進(jìn)方法。
鋰離子電池
鋰離子電池是我們最常見的電化學(xué)儲能電池,我們手機(jī)、筆記本電腦的電池多為鋰離子電池。這種充電電池主要依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間移動來工作。高能效和電力容量上的優(yōu)越性也讓鋰離子電池的市場擴(kuò)大到交通領(lǐng)域,現(xiàn)在許多電動車也選用這種電池作為動力。
小型鋰電池的研發(fā)和推廣已經(jīng)非常成功,但是,鋰電池的大型化卻是困難重重,面臨造價高、運(yùn)行溫度高和易短路等問題。
雖然在鋰離子電池的研發(fā)方面已經(jīng)取得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)展,但是還需要很多工作來延長電池的使用壽命,還要提高電池使用時的安全性并降低材料成本。
鉛碳電池
鉛碳電池是從傳統(tǒng)的鉛酸電池演進(jìn)出來的技術(shù),科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),增加一點(diǎn)碳,能夠顯著提高鉛酸電池的壽命。研究人員稱,作為太陽能和風(fēng)能儲能的后備選項(xiàng),鉛酸電池能量密集度高,是個不錯的選擇。
但是,這種電池的推廣也面臨著成本問題。這類電池的成本費(fèi)用依然維持在每千瓦小時 500美元,而研究人員認(rèn)為,需要降低成本至每千瓦小時150-200美元才可行。
研究人員的結(jié)論是,對這幾種電池技術(shù)的進(jìn)一步研究都至關(guān)重要,在材料、設(shè)計(jì)和工程系統(tǒng)上的改進(jìn)和成本上的降低都是很必要的。