將電力儲存在電池中

 

太陽能可以在白天以電能和熱能兩種形式捕獲。

 

香港的一個團隊報道了一種石墨烯基電池的設(shè)計，該電池可以直接從周圍環(huán)境中獲取熱能并將其轉(zhuǎn)化為電能。這項工作是在2012年完成的，從那以后似乎沒有繼續(xù)。因此，讓我們假設(shè)在工作中存在一些阻礙發(fā)展的缺陷。

 

這次我想看看石墨烯用于儲熱的發(fā)展。

 

蓄熱電池如何工作

 

最簡單的形式是加熱固體，液體或氣體。保持熱點，然后使用熱交換器傳遞熱量以產(chǎn)生蒸汽，以驅(qū)動發(fā)電的渦輪機。

 

加熱電池的問題在于，您必須保持良好的絕緣狀態(tài)，以防止熱量泄漏，直到您需要為止。沒有絕緣是完美的，這意味著能量損失會降低系統(tǒng)的效率。

 

鹽水合成技術(shù)

 

這個想法借鑒了一些無機鹽是水合物的事實。術(shù)語水合物可以使我們深入化學(xué)，但對于我們的目的來說，它意味著儲存在鹽中的水是化學(xué)鍵。

 

那些在學(xué)校學(xué)習(xí)科學(xué)的人可能會記得硫酸銅。它開始一個可愛的明亮的藍色，但如果你加熱它變成白色。這是脫水鹽（水已被去除）。讓白色固體冷卻。然后加入一些冷水，白色固體回到原來的明亮的藍色 - 并變熱。您可以在RSC網(wǎng)站上找到詳細信息。

 

關(guān)于這點需要注意兩點。首先是你可以處理白色粉末，它不需要絕緣。熱量儲存在化學(xué)鍵中，當(dāng)您再次添加水時幾乎不會釋放能量，因此釋放熱量。第二點是它是可逆的;你可以放熱，并隨時隨地取出。

 

鹽水合物熱電池的開發(fā)

 

現(xiàn)代鹽水熱電池使用比硫酸銅更便宜的鹽。荷蘭技術(shù)開發(fā)商TNO的一項名為MERITS的項目發(fā)現(xiàn)，他們的熱電池可以存儲每立方米1吉焦。這與鋰離子電池的能量密度大致相同，或者是通過燃燒一桶油釋放的能量的六分之一。

 

石墨烯在鹽水中加熱電池

 

一家名為SaltX Technology的瑞典公司開發(fā)了一種石墨烯增強體系，通過在石墨烯納米片上涂覆鹽晶體。除了改善傳熱，石墨烯還可以在加熱和冷卻循環(huán)期間阻止晶體聚集。太陽能電網(wǎng)存儲產(chǎn)品被稱為EnerStore，該公司聲稱其體積效率是其競爭對手的三倍，并且具有兩年的安裝投資回報。

 

SaltX本月還宣布與特種紙生產(chǎn)商Ahlstrom-Munksjö進行戰(zhàn)略合作。兩家公司正在開展一項新的研發(fā)工作，將石墨烯增強鹽噴涂在石墨烯涂層紙上。他們相信這一發(fā)展將使成本降低高達80％。我們可以對他們?nèi)绾文軌驅(qū)崿F(xiàn)這一目標(biāo)進行一些有教育的猜測。不過，親愛的讀者不得不等待未來的專欄文章。

 

如果這種新型石墨烯增強型熱電池能夠像預(yù)期的那樣工作，這絕對是一項清潔技術(shù)項目，要注意兩年后開發(fā)時間的成熟。