液流电池是可充电电池系统的一个子集,由于其独特的工作原理,已成为大规模、电网级的能源存储的有前途的解决方案。这些电池通过电化学单元循环电解质溶液,将化学能转化为电能来工作。在液流电池系统中,储能量由电解质储罐的大小决定,而输出功率由电化学单元的尺寸控制。这种能量和功率的相互独立提供了高度的可扩展性,有助于适合液流电池的广泛应用。
除了可扩展性外,液流电池还提供较长的循环寿命和灵活的设计选项,并且可以快速响应需求变化,使其成为对电网存储和其他需要快速响应时间和高储能量应用富有吸引力的选择。
美国初创公司Salgenx凭借其创新的咸水氧化还原流电池( Saltwater Redox Flow Batteries ,SRFB)正在重新定义传统的液流电池格局。SRFB在保留液流电池的核心操作原则的同时,引入了一套独特的功能,以解决传统液流电池面临的一些挑战。
首先,SRFB使用含有普通盐水的电解质溶液,这与传统液流电池中经常使用的钒等重金属不同。这一变化不仅影响了电池的化学动力学,还增强了系统的整体可持续性。
其次,Salgenx的SRFB具有无膜设计,不像其他液流电池需要膜来分离两种电解质溶液并防止它们混合。这种创新设计可能会简化电池系统并降低成本。
也许Salgenx的SRFB最具突破性的特点是超级电容器的集成。超级电容器以其高功率密度和快速充电/放电能力而闻名,这些SRFB采用超级电容器来提高功率输出和响应时间。这种组合确保了对短期、高功率需求的高效处理,从而提高了系统的性能并延长了其使用寿命。
Salgenx的创新方法还延伸到其超级电容器中的电极材料,该电容器使用活性炭。该组件的高表面积和孔隙度有助于在充电和放电循环中有效地吸附和解吸离子,有助于增强超电容器的功率密度和快速响应。此外,活性炭的高可回收性与系统的整体环保性非常一致。
SRFB的材料成本为5美元/千瓦时,3000千瓦时电池的总系统成本为50万美元,相当于166美元/千瓦。该技术的预期寿命超过25年,在10 mA/cm2时循环效率为91%,能量密度为125.7 Wh/L。这些指标使SRFB领先于当今大多数其他液流电池解决方案。
Salgenx的SRFB的可扩展性和多功能性使其适用于广泛的应用,从电网规模的电力存储(独立或与太阳能或风力发电相结合)到电动汽车充电站和海水淡化。
最近,Salgenx将超级电容器与SRFB集成方面取得的进展被视为可再生能源行业的一个重要里程碑。该公司对这一突破的巨大潜力感到兴奋,因为它不仅解决了传统液流电池的局限性,还为储能应用和能源基础设施提供了更灵敏、更高效、更可持续和更具成本效益的解决方案。