鐵-空氣電池儲能技術可以極大改善電網儲能
時間:2022-12-29 09:58來源:中關村儲能產業技術聯盟 作者:中關村儲能產業技術聯
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一家美國公司正在設計一種大型電池，該公司表示，與鋰電儲能系統相比，這種電池可以幫助美國電力部門實現更廉價的脫碳，而且是用國內材料。
這個被稱為“鐵-空氣電池”的概念給美國專家留下了深刻印象。與目前的鋰離子電池需要昂貴的材料（主要來自其他國家，如鋰、鈷、鎳和石墨）不同，擬議的電池使用廣泛可用的金屬鐵來儲存電力。
它的工作原理被科學家稱為“可逆生銹”。鐵的低成本和高可用性可以讓鐵-空氣電池在太陽能和風力發電量低的時期儲存數天的電力。Form Energy公司正在設計這樣一種鐵-空氣電池，該公司位于馬薩諸塞州，由一名前特斯拉股份有限公司高管共同經營。
阿貢國家實驗室儲能研究聯合中心（the Joint Center for Energy Storage Research at Argonne National Laboratory）主任喬治·克雷伯特里（George Crabtree）表示，盡管鐵-空氣電池在20世紀70年代初首次被研究用于電動汽車等應用，但最近的研究表明，它可能是擴大國家未來公共事業綠色電力供應的“主要競爭者”。
用于汽車和公用事業規模儲能的鋰離子電池，放電時間約為4小時。容量更大的鐵-空氣電池可以儲能并放電長達100小時，為公用事業提供4天的電力，以彌補美國電網中可能出現的可再生能源缺口。
物理學家克拉布特里（Crabtree）預測，鐵-空氣電池還將有助于美國工業運營的脫碳，并支持國防部更多依賴可再生能源的計劃。
Crabtree指出，雖然美國研究人員在1970年幫助發明了鋰離子電池，但它直到1991年才進入市場。日本索尼集團（Sony Group Corp.）是第一家銷售這種電池的公司。此后，總部位于中國的公司占據了領先地位，并繼續主導世界鋰離子電池市場。
Form Energy誕生于2017年。它是由兩家較小的美國儲能公司合并而成的，其中一家由特斯拉的前高管馬特奧-賈拉米洛(Mateo Jaramillo)領導。
兩位聯合創始人的共同愿景是，即通過創造一類新的低成本多日儲能電池來重塑全球電力系統。他們開始測試幾種不同的化學物質，以制造一種有競爭力的國產電池。
他們選擇了鐵-空氣電池，該電池包括一塊鐵板、一種水基電解質和一種將受控氣流送入電池的薄膜。放電時，電池吸入空氣中的氧氣，并將金屬鐵轉化為鐵銹。充電時，電流將鐵銹轉化為鐵，電池則放出氧氣。
自成立以來，該公司已從投資者那里籌集了8.32億美元，其中包括比爾·蓋茨的突破能源風險投資公司（Breakthrough Energy Ventures）和總部位于盧森堡的跨國鋼鐵公司安賽樂米塔爾（Arcelor Mittal SA）。
自2021年以來，Form Energy已簽署合同，為兩家公用事業公司建造電池儲能設施。一家是南方公司（Southern Co.）最大的子公司喬治亞電力公司（Georgia Power Co.），另一家是明尼蘇達州第二大電力公司Great River Energy，為電力合作社供電。
Form Energy正與安賽樂米塔爾（ArcelorMittal）合作開發鐵材料，該鋼鐵公司將向Form Energy公司提供這些材料。這家電池公司拒絕透露它將在什么時候宣布建造其第一家工廠，或者它將在哪里。他的公司的執行團隊包括首席科學官、在麻省理工學院任教的材料專家蔣明明（Yet-Ming Chiang），他擁有100多項美國專利。
據Form Energy公司稱，最初的儲能電池大約有相當于家用洗衣機和烘干機的組合那么大，對于汽車來說太大太重，但它可以取代鋰離子電池用于公用事業規模的儲能，因為它的成本只有十分之一，而且容量也會大得多。
(責任編輯：子蕊)
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