储能技术金属-氧气/空气电池
基本信息 金属-氧气/空气电池利用空气中含有的氧气作为阴极“材料”。而在其阳极所使用的金属 方面,存在不同的理念,例如锂、钠、锰、铝或锌。因为相对较高的电池电压以及较低的 锂重量,锂-空气电池是研究的焦点。其瓶颈在于使用空气所造成的污染使其可逆性变得复 杂。此外,锂阳极的稳定性损害了功率密度。xlviii 技术就绪水平 要实现金属-空气电池的可逆性,必须在研发方面取得重大突破,很多组件都要形成颠覆性 的解决方案。实验室锂-空气模型的功率密度低。必须大幅提高反应的动力学。xlix 潜力 金属-氧气/空气电池的理论能量密度高,因为它对主体材料没有自重要求(理论上,锂-空 气系统可以实现 3,450 瓦时/千克的能量密度)。因为无需使用昂贵的阳极材料,这种电池 可能价格低廉。专家预计到 2030 年,锂-氧气电池的市场准入标准为大于 300 瓦时/千克和 充放次数大于 500 次。l 应用 所涉及反应的缓慢动力学使得金属-空气/氧气电池不太可能被用于车辆中。金属-空气/氧气 电池一开始可能用作固定储能系统(ESS),因为 BMS、压缩器或者储氧器(锂-氧气)等 附加设备不会产生负面影响。缺乏循环稳定性是将其作为固定储能系统尚存的顾虑。理念 是可行的,因为它具有超高的储能容量和低循环率,与抽水蓄能的运行类似。li 试点项目 e-Zinc 公司将在美国德克萨斯州 Bull Creek 打造一个试点项目,使用锌-空气电池系统来储 存过剩的风力发电容量。这是 e-Zinc 公司即将开展的实地示范项目之一,还有一个示范项 目是 Zinc 公司与加利福尼亚州能源委员会合作开展的备用服务项目,此项目投入为 130 万 美元。lii Form Energy 公司预计将在 2023 年之前,在明尼苏达州的公用事业机构 Great River Energy 试点安装一个 1 兆瓦/150 兆瓦时的锂-空气系统。lii