2022-02-15 10:11:58
elettricità pulita come l'energia solare e l'energia eolica si è sviluppata rapidamente negli ultimi anni, ma la stabilità deve ancora essere migliorata. inoltre, l'attuale distribuzione globale di risorse energetiche è molto disomogenea. se vogliamo eliminare i combustibili fossili, dobbiamo aggiungere i principali collegamenti di stoccaggio dell'energia al sistema di alimentazione esistente, in modo che la potenza possa essere ridistribuita più razionalmente nello spazio e nel tempo, rispettando al contempo capacità elevate, alta sicurezza, basso costo e così via. tuttavia, l'attuale sistema di batterie per smart grid deve superare i problemi legati ai costi di immagazzinamento dell'energia e alla durata, in modo da soddisfare i requisiti applicativi dello stoccaggio dell'energia. il sistema di batterie al litio metallico ha un basso costo di immagazzinamento energetico e una lunga durata, e ha vaste prospettive applicative nel campo dello stoccaggio di energia distribuita di piccole e medie dimensioni, ma generalmente presenta i seguenti due problemi: 1) a causa dell'elevato scioglimento punto di litio metallico, la temperatura di funzionamento della batteria è generalmente superiore a 450 ° c, il che comporta costi operativi elevati; 2) la dissoluzione del litio nel sale fuso porta all'autoscarica e all'efficienza coulombica inferiore.
per risolvere questi problemi, i ricercatori hanno assemblato due batterie modello li || llzto || sn-pb e li || llzto || bi-pb con metallo al litio fuso come elettrodo negativo, lega di fusione sn-pb o bi-pb come elettrodo positivo, e granato tipo li6.4la3zr1.4ta0.6o12 (llzto) tubo elettrolitico solido in ceramica. l'elettrolita incapsula il metallo di litio fuso in una forma tubolare per condurre la conduzione di ioni litio mentre isola l'elettrodo di metallo liquido. allo stesso tempo, un'interfaccia liquido-solido è formata nel sistema di batteria invece dell'interfaccia liquido-liquido, che riduce notevolmente l'impedenza di interfaccia.
studi hanno dimostrato che le batterie li || llzto || sn-pb e li || llzto || bi-pb possono essere ciclicamente avviate per circa un mese a una densità di corrente di 50 ~ 100 macm-2 e 240 ° c, e mostra un'eccellente capacità di potenza ed efficienza coulombica. l'elevata capacità, l'elevata sicurezza e la batteria a basso contenuto di elettroliti allo stato solido a basso costo con metallo liquido portano nuova illuminazione all'ulteriore sviluppo di sistemi di accumulo di energia su larga scala.
riferimento
[1] yang jin, kai liu, hui wu, yi cui, et al. una batteria al litio fusa a base di elettrolita a base di granato a temperatura intermedia per accumulo di energia in rete. natureenergy 2018. https://www.nature.com/articles/s41560-018-0198-9.
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