铁-空气电池储能技术可以极大改善电网储能
时间:2022-12-29 09:58来源:中关村储能产业技术联盟 作者:中关村储能产业技术联
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一家美国公司正在设计一种大型电池，该公司表示，与锂电储能系统相比，这种电池可以帮助美国电力部门实现更廉价的脱碳，而且是用国内材料。
这个被称为“铁-空气电池”的概念给美国专家留下了深刻印象。与目前的锂离子电池需要昂贵的材料（主要来自其他国家，如锂、钴、镍和石墨）不同，拟议的电池使用广泛可用的金属铁来储存电力。
它的工作原理被科学家称为“可逆生锈”。铁的低成本和高可用性可以让铁-空气电池在太阳能和风力发电量低的时期储存数天的电力。Form Energy公司正在设计这样一种铁-空气电池，该公司位于马萨诸塞州，由一名前特斯拉股份有限公司高管共同经营。
阿贡国家实验室储能研究联合中心（the Joint Center for Energy Storage Research at Argonne National Laboratory）主任乔治·克雷伯特里（George Crabtree）表示，尽管铁-空气电池在20世纪70年代初首次被研究用于电动汽车等应用，但最近的研究表明，它可能是扩大国家未来公共事业绿色电力供应的“主要竞争者”。
用于汽车和公用事业规模储能的锂离子电池，放电时间约为4小时。容量更大的铁-空气电池可以储能并放电长达100小时，为公用事业提供4天的电力，以弥补美国电网中可能出现的可再生能源缺口。
物理学家克拉布特里（Crabtree）预测，铁-空气电池还将有助于美国工业运营的脱碳，并支持国防部更多依赖可再生能源的计划。
Crabtree指出，虽然美国研究人员在1970年帮助发明了锂离子电池，但它直到1991年才进入市场。日本索尼集团（Sony Group Corp.）是第一家销售这种电池的公司。此后，总部位于中国的公司占据了领先地位，并继续主导世界锂离子电池市场。
Form Energy诞生于2017年。它是由两家较小的美国储能公司合并而成的，其中一家由特斯拉的前高管马特奥-贾拉米洛(Mateo Jaramillo)领导。
两位联合创始人的共同愿景是，即通过创造一类新的低成本多日储能电池来重塑全球电力系统。他们开始测试几种不同的化学物质，以制造一种有竞争力的国产电池。
他们选择了铁-空气电池，该电池包括一块铁板、一种水基电解质和一种将受控气流送入电池的薄膜。放电时，电池吸入空气中的氧气，并将金属铁转化为铁锈。充电时，电流将铁锈转化为铁，电池则放出氧气。
自成立以来，该公司已从投资者那里筹集了8.32亿美元，其中包括比尔·盖茨的突破能源风险投资公司（Breakthrough Energy Ventures）和总部位于卢森堡的跨国钢铁公司安赛乐米塔尔（Arcelor Mittal SA）。
自2021年以来，Form Energy已签署合同，为两家公用事业公司建造电池储能设施。一家是南方公司（Southern Co.）最大的子公司乔治亚电力公司（Georgia Power Co.），另一家是明尼苏达州第二大电力公司Great River Energy，为电力合作社供电。
Form Energy正与安赛乐米塔尔（ArcelorMittal）合作开发铁材料，该钢铁公司将向Form Energy公司提供这些材料。这家电池公司拒绝透露它将在什么时候宣布建造其第一家工厂，或者它将在哪里。他的公司的执行团队包括首席科学官、在麻省理工学院任教的材料专家蒋明明（Yet-Ming Chiang），他拥有100多项美国专利。
据Form Energy公司称，最初的储能电池大约有相当于家用洗衣机和烘干机的组合那么大，对于汽车来说太大太重，但它可以取代锂离子电池用于公用事业规模的储能，因为它的成本只有十分之一，而且容量也会大得多。
(责任编辑：子蕊)
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