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澳洲研究團隊開發新型儲能材料 號稱儲量可達現有材料2倍、有望取代鋰電池

(圖/美聯社)
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風力、太陽能等再生能源由於屬於間歇性能源,因此如何儲存多餘的能量以充分利用成為一大挑戰。國際期刊《Nature》19日發表一項關於新型熱能儲存材料的研究,該材料每立方公尺的儲能量可達6億焦耳,幾乎是現有材料的2倍。而該材料不僅價格低廉,還具有可持續發展的特性。研究人員指出,未來這項新技術有望打造出比現有鋰電池更便宜、環保,且不依賴稀有金屬的新型電池。

風力、太陽能等再生能源由於會受到氣候、日夜等外在條件影響,無法維持穩定供電,因此如何儲存這些間歇性再生能源多餘的能量,讓其能量獲得充分利用,便成為一大課題。

國際期刊《Nature》19日刊登一項澳洲莫納許大學的研究成果,該校的研究人員開發出新型的熱能儲存材料,每立方公尺的儲能量達600 MJ(百萬焦耳),幾乎比現有材料高出2倍。

根據經濟部能源署資料,目前熱能儲存的型式大致可分為3種,分別是顯熱能儲存(Sensible heat storage)、潛熱能儲存(Latent heat storage)與熱化學能儲存(Thermochemical energy storage)。

而本次研究開發出的新材料,主要是由硼酸和琥珀酸的混合物構成,結合上述3種能量儲存形式,在溫度提高時儲存顯熱能,當混合物因高溫熔化時,硼酸就會發生化學反應進一步儲存能量,因此能比一般材料儲存更大量的熱能。

莫納許大學指出,現有的其他熱能儲存材料,必須在100℃以下或400℃以上才能作用,無法在儲能應用效率最佳的100至220℃間儲存能量;但這項新材料在150℃時就能有效儲能,且能承受超過1000次加熱和冷卻的循環,狀態相當穩定。

研究團隊也指出,由於新材料主要由硼酸和琥珀酸構成,兩者的價格都相當低廉,且屬於可永續資源,因此若能將此材料應用於可將熱能轉為電能的卡諾電池(常見的熔鹽儲能即是一種卡諾電池),未來將有望製造出比目前的鋰電池技術更便宜、環保,且不須依賴稀有金屬的新型電池。

研究人員之一的馬圖澤克(Karolina Matuszek)表示,「這種材料可大規模運用、可永續發展且成本低廉,將改變我們儲存再生能源的方式。」

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