新型室温液态金属电池 (液态金属电池最新消息)

美国初创公司 Ambri 2022年6月收到南非客户的一份基于其专有液态金属电池技术的 300MW/1,400MWh 储能系统订单。

该公司称其电池成本低、耐用、安全,适合大规模和长时间的储能应用。

Ambri 已与南非可再生能源电力生产商和零售商 Earth & Wind 签署协议,将在该国东开普地区的风能和太阳能光伏发电联合发电厂部署该技术。

运行温度500℃的液态金属电池即将迎来商业化

Ambri 的电池使用液态钙合金阳极,采用熔盐电解质和固态锑颗粒阴极。这些被集成在不锈钢容器中,并集成为直流耦合容器化电池储能系统 (BESS)。

据称,Ambri公司的液态金属电池专利技术可以使其电池续航系统持续4-24个小时。并且比锂离子电池便宜。Ambri 表示,这些电池可以在任何气候条件下安全运行,无需空调辅助。在最小退化率情况下,可以使用20年以上。

虽然电池在 500°C 的温度下运行,但它们可以安全运行,并且不会出现与锂离子电池相同的一些安全或技术问题,这些问题可能由热失控、电解质分解和排气引起。

运行温度500℃的液态金属电池即将迎来商业化

6 月 21 日,Ambri 的创始人、现任首席科学顾问 Donald Sadoway 教授因其在电池方面的工作获得了欧洲发明家奖。

Ambri 成立于 2010 年,其商业化活动在过去几年中加快了步伐。去年,它在 A 轮融资中获得了 1.44 亿美元,同时获得了用于阴极的锑的长期供应协议。印度信实工业集团与比尔-盖茨、保尔森公司及其他投资者一道,向美国能源存储公司Ambri注资1.44亿美元。爱达荷州的自然资源公司 Perpetua Resources(加拿大金锑矿业公司)拥有美国国内最大的锑矿床,Ambri 与其签订了长期的锑供应协议,以确保其供应链的国内来源。

Energy-Storage.news报道称,该公司将把其在马萨诸塞州的制造工厂的占地面积扩大两倍,并在该综合体中增加一个创新中心。Ambri 表示,它将在 2024 年开始向 Earth & Wire 项目运送电池,并预计该项目在 2026 年投产。

运行温度500℃的液态金属电池即将迎来商业化

液态金属电池采用液态金属和熔融无机盐作为电极和电解质,具有长寿命、低成本、易放大等优势,在规模电力储能应用领域具有广阔前景。

近年来,液态金属电池技术得到研究者的广泛关注。针对传统Sb基电极运行温度高,材料利用率低的问题,2014年NATURE报道了基于合金化电极设计思路的新型 LiSbPb 电池体系,将工作温度从700 ℃降至450 ℃,有效推动了液态金属电池的实用化。

2016 年,华中科技大学 Li 等提出了环境友好的Li||SbSn液态金属电池新体系,揭示了液态 合 金 电 极 的 放 电 机 制 , 设 计 实 现 了 高 电 压LiTeSn 体系和高比能 Li||Sb 固液复合电池新体系,实现了电极体系能量密度的重大突破(495 W·h/kg)。同时,西安交通大学与北京科技大学等团队在液态金属电池创新材料体系等方面开展了系列研究,开发了 Li||BiSb、Li||BiSbSn 等液态金属电池新材料体系。

2018 年以来,华中科技大学等单位在国家重点研发计划项目“液态金属储能技术关键技术研究”的支持下,研究团队在电池特性与系统构建方面开展了深入研究,建立多场耦合大尺寸液-液界面的动态特性模型,提出大容量电池界面稳定调控技术,实现了电池容量从2 A·h到400 A·h的放大;开发了表面陶瓷金属梯度化设计工艺,突破了液态金属电池高温密封绝缘关键技术,实现了大容量电池的长效封装;针对液态金属电池低电压、大电流特性,提出了双等效电路融合模型,建立了包含模型参数与 SOC作为可估计状态的状态空间方程,实现了液态金属电池 SOC的精准估计;在电池系统构建方面,构建了5.5 kW·h的电池组三维传热模块耦合一维电化学模型,实现了5 kW/18 kW·h液态金属电池储能系统,为液态金属电池储能技术的应用发展提供了支撑。(能源前沿技术)

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