세계는 재생 가능한 전력으로 빠르게 전환되고 있지만 단점이 있습니다. 태양 광 발전은 밤에 떨어지고 풍력이 물러나고 불규칙적으로 올라갑니다. 잉여가있을 때 전기 그리드에서 에너지를 저장하고 충분하지 않을 때 배치 할 수있는 새로운 기술을 개발해야합니다.
충전식 리튬 이온 배터리는 스마트 폰에서 전기 자동차에 이르기까지 일상 생활에서 중요한 역할을합니다. 그러나 그들은 리튬, 니켈 및 코발트와 같은 제한된 자원에 의존하여 지속 가능성과 비용에 대한 우려를 제기합니다.
Xiaowei Teng, the James H. Manning Professor in Chemical Engineering at 슬롯 나라, is leading a team to explore new battery technologies for grid energy storage. The team’s recent results, published in the European scientific journal Chemsuschem, 철 전해질 첨가제 규산염으로 처리 될 때 철이 고성능 알칼리 배터리 양극을 생성 할 수 있다고 제안합니다. 알루미늄 이후 지각에서 두 번째로 풍부한 금속 인 철은 니켈과 코발트보다 훨씬 더 지속 가능합니다. 미국만으로는 매년 스크랩에서 약 4 천만 톤 이상의 철과 강철을 재활용합니다.
Teng은 철이 이미 1900 년대 토마스 에디슨 (Thomas Edison)에 의해 발전 된 철-니켈 알칼리 배터리의 알칼리 배터리 양극으로 이미 사용되었지만, 전하 중 수소 가스의 형성으로 인해 에너지 효율과 저장 용량이 낮으며, 산화철 산화물이 산화 철제로 인해 낮은 에너지 효율과 저장 용량이 낮다고 지적했다.
“You don’t want hydrogen gas formation when charging a battery,” said Teng. “It impairs the energy efficiency of the battery system considerably. Without addressing these technical challenges, iron alkaline batteries are less attractive for modern energy storage systems to be coupled with electric grids.”
10 월 7 일Chemsuschem, 팀은 전해질에 규산염을 첨가하면 수소를 생산하지 않고 배터리를 충전 할 수 있다고보고했다.
실리콘과 산소의 화학 화합물 인 실리케이트는 오랫동안 유리, 시멘트, 절연 및 세제의 저렴하고 간단한 작용제로 오랫동안 사용되어 왔다고 슬롯 나라의 박사 과정 학생이자 종이의 주요 저자 인 Sathya Jagadeesan은 말했다. 이 팀은 실리케이트가 배터리 전극과 밀접하게 상호 작용하고 수소 가스 생성을 억제한다는 것을 발견했습니다. Teng 은이 새로운 공정은 마이크로 그라이드 또는 개별 태양 또는 풍력 발전 단과 같은 에너지 저장 응용 분야를위한 철기 및 철-니켈 배터리의 알칼리 철 산화 환원 화학을 개선 할 수 있다고 말했다.
