美科學家開發(fā)一體式水基太陽能液流電池 效率更高

俄亥俄州立大學的研究人員在去年開發(fā)出了號稱是“世界上第一塊可再充電的太陽能電池”，解決了目前太陽能收集和存儲過程中存在的問題，尤其是能量流失問題。據(jù)悉，電能在轉(zhuǎn)移過程中的流失率高達20%。新型可再充電太陽能電池是一種集太陽能發(fā)電板與電池組件于一體的設(shè)備，這個設(shè)備不僅效率高，而且成本低。

據(jù)最新消息，俄亥俄大學的研究人員在此基礎(chǔ)上開發(fā)了次電池改進版本的首款“水基太陽能液流電池(Aqueous solar flowbattery)”，目前正在同傳統(tǒng)鋰-碘電池結(jié)合進行測試，團隊聲稱新技術(shù)可以減少太陽能在轉(zhuǎn)換存儲過程中損耗的20%電能。

我們先來解釋下原先版本的一體式“可再充電太陽能電池”工作原理：二氧化鈦條吸收太陽光，當太陽光照射到網(wǎng)狀太陽能板上時，太陽能板就會產(chǎn)生電子。在電池內(nèi)部，電子在把過氧化鋰分解成鋰離子和氧氣的過程中產(chǎn)生能量，氧氣通過網(wǎng)狀的太陽能板釋放出去，鋰離子則作為未來能源被儲存在了電池內(nèi)。由于太陽能發(fā)電板和電池都統(tǒng)一在了一起，因此能量損失被降到了最低。

而與之前版本不同的是，新版本沒有采用傳統(tǒng)的液體電極(二甲亞砜作為鹽離子電解質(zhì))，水基太陽能液流電池采用了水為溶液，碘化鋰(LithiumIodide)代替電解質(zhì)，能夠提供低成本，高效率，高存儲率的性能。采用水基的液流電池無需在空氣條件下也可運作，因此可以采用單層固態(tài)太陽能板設(shè)計，而太陽能板的原理也采用光敏太陽能面板，通過充放電實驗，太陽能液流電池僅需充電至2.9伏，即可以3.3伏電壓放電。而之前版本則需要充電至3.3伏，相比效率提高了20%。研究人員稱新型一體式水基太陽能液流電池需要更多的研究改進提高效能，有望于應用于大規(guī)模電網(wǎng)的太陽能存儲及發(fā)電，或者未來電動汽車“電解質(zhì)燃料”等新的應用中。