美國能源部（DOE）SLAC國家加速器實驗室和斯坦福大學(xué)的研究人員設(shè)計了一種低成本、長壽命的電池，這種電池可以使太陽能和風(fēng)能成為電網(wǎng)的重要供應(yīng)商。

斯坦福大學(xué)材料科學(xué)與工程系副教授、斯坦福大學(xué)材料和能源科學(xué)院的成員崔毅表示：風(fēng)能和太陽能發(fā)電要想實現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用，我們要一種由經(jīng)濟的材料制成的電池，這種電池容易實現(xiàn)規(guī)模效益，而效率依然很高。我們認為我們的新電池可能是最好的，能夠更好的控制這些替代能源的自然波動。

研究小組報告的結(jié)果發(fā)表在《能源和環(huán)境科學(xué)》五月刊，這項研究的部分成果獲得了美國能源部能源存儲研究聯(lián)合中心的支持。

目前，電網(wǎng)無法承受太陽能和風(fēng)力寬振幅引起的電力大幅及突然波動。由于太陽能和風(fēng)能供應(yīng)給電網(wǎng)的總電量接近20％，所以必須有能源儲存系統(tǒng)來調(diào)節(jié)間歇性高峰和低谷--能量過剩時儲存起來，輸入不足時釋放所存儲的能源。

當今，關(guān)于間歇電網(wǎng)儲存來說，最具前途電池是流電池，因為其在擴展貯槽、泵和管道方面相對簡單，以滿足處理大容量能源的要。崔毅研究小組開發(fā)的新型流電池設(shè)計較以往的電池有了很大簡化，而且較為便宜，這為規(guī)模化生產(chǎn)供應(yīng)了一種潛在可行的解決方法。

今天的流電池一般通過一個互通的室注入兩種不同的液體，溶解的分子在這里發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，存儲或釋放能量。這個室里有一種膜，只允許未參與反應(yīng)的離子在液體中通過，同時保持活性離子的物理分離。這種電池設(shè)計有兩個重要缺點：液體成本高，這些液體中含有釩等稀有材料；它的膜也非常昂貴，而且要經(jīng)常維護。

斯坦福大學(xué)/SLAC新的電池設(shè)計只使用一種分子流，根本不要膜。它的分子中大多由相對便宜的鋰元素和硫元素構(gòu)成，這些分子與一塊帶有允許電子通過的柵欄相互用途，而不分解金屬。放電時，稱為鋰-聚硫化物（lithiumpolysulfide）的分子吸收鋰離子；充電時，這些分子就釋放鋰離子到液體中。整個分子流溶解在有機溶劑中，不存在水性流電池的腐蝕問題。

崔毅說：在最初的實驗室測試中，新電池還表現(xiàn)出優(yōu)秀的儲能性能，超過2，000次充放電過程。假如按每天一次充放電的話，那么這相當于5.5年多。

為了展示他們的概念，研究人員創(chuàng)建了一個小型系統(tǒng)，使用簡單的玻璃器皿。往燒瓶里添加鋰-聚硫化物立即出現(xiàn)電力，能夠點亮一個LED燈。

未來，崔毅的研究小組計劃制造一個實驗室規(guī)模的系統(tǒng)以優(yōu)化能源存儲過程，確定潛在的工程問題，并與潛在的全面現(xiàn)場示范單位開始討論。