锂离子电池有望成最廉价电力存储选择

发布时间:2019-01-14

长期以来,废电池中含有重金属和酸碱化学物质,对人体健康和生态环境具有潜在的危害,加强对废电池的环境无害化管理,将其对生态环境和人体健康可能产生的环境风险降低到合理的最低水平,是当前废电池环境管理中的一个重要任务。

 

据美国《焦耳》杂志近日消息,英国帝国理工学院发布了一项最新模型预测,结果显示:未来几十年,锂离子电池在多数应用场景中都有望成为电力存储方面最廉价的选择。

 

锂离子电池安全性能好,无公害,无记忆效应.作为Li-ion前身的锂电池,因金属锂易形成枝晶发生短路,缩减了其应用领域:Li-ion中不含镉、铅、汞等对环境有污染的元素:部分工艺(如烧结式)的Ni-Cd电池存在的一大弊病为“记忆效应”,严重束缚电池的使用,但Li-ion根本不存在这方面的问题。

 

上世纪90年代,日本索尼公司的研发人员把锂离子嵌入碳(石油焦炭和石墨)中形成负极,开发成功了锂离子电池,而当时传统锂电池是用锂或锂合金作负极。锂离子电池作为一种二次电池(充电电池),主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作,将锂离子嵌入碳中,既克服了锂的高活性,又解决了传统锂电池存在的安全问题。最新研究报告主要作者、帝国理工学院科学家奥利弗·斯密特认为,未来锂离子电池因成本低和性能优,将在绝大多数电力系统应用中占据优势。

 

斯密特及其研究团队建立了一个模型,用以分析2015年至2050年间,9种电力存储技术,其中包括大型电池、抽水蓄能电站等,在12种应用场景中的成本变化趋势。

 

研究结果表明,当前最廉价的电力存储方式,是抽水蓄能电站,即利用电力负荷低谷时的多余电能将水抽至上水库,然后在需要时通过放水至下水库进行发电。但根据模型预测,随着时间推移,抽水蓄能电站的成本不会进一步下降,而锂离子电池的成本会持续降低。

 

研究称,预计从2030年起,锂离子电池将成为最廉价的电力存储选择,而且这一结论适用于大多数应用场景。到2050年,锂离子电池的成本优势则会更为明显。毋庸置疑,锂离子电池在未来一段时间,还将继续凭借优秀性能在电力存储方面笑傲江湖,为环境科学与环境工程展现出其自身存在价值。  

 

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