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能源最热市场的惊人创新

时间：2022-04-05 18:16:18 来源：

今年全球地热发电容量达到14.9吉瓦。与化石燃料甚至可再生能源发电量相比，这个数字微不足道，但是这个数字还在增长。而现在，一组科学家可能已经找到了一种添加专门为地热发电量身定制的电池存储系统的方法。

东京工业大学的研究小组在松下幸子博士的带领下开发了一种电池，该电池可以在100摄氏度甚至更低的温度下将热量直接转化为电能。科学家称其发明的敏化热电池（STC），称它们可以埋在地下，并直接从地壳中产生和存储电能。

在这里，他们以简单的方式解释了这一过程：STC是“一种由三层夹在电极之间的电池组成的电池：电子传输层（ETM），半导体层（锗）和固体电解质层（铜离子）。简而言之，电子通过受到热激发而从半导体中的低能态变为高能态，然后自然地转移到ETM。”

“然后，它们穿过电极离开，经过外部电路，穿过反电极，然后到达电解质。在电解液的两个界面上都会发生涉及铜离子的氧化和还原反应，导致低能电子被转移到半导体层，因此该过程可以重新开始，从而完成了电路。”

最初，团队期望达到平衡时，发电会在某个时候停止。但是他们惊讶地发现，通过简单地拨动外部电路中的开/关开关，反应就可以重新开始。实际上，这意味着您可以将两个这样的电池埋在一个地热点中，并使用它们相互切换以发电。

这样的发现确实可能将地热发电变成世界能源结构中更重要的一部分。尽管它们与其他电池技术的潜在突破一样多，但在该领域也已经取得了一些成功的工作。

例如，今年早些时候，一家澳大利亚公司宣布已设计出世界上第一个可工作的热电池。CCT能源存储公司将其产品称为“热能设备”，并表示它可以接受任何来源的电能并以潜热的形式进行存储。

该电池通过加热和熔化独特的材料来工作，其能量密度是铅酸电池的12倍。必要时，通过热发生器提取存储的功率。

另外，另一个澳大利亚研究人员小组正在研究一种热电池，该电池专门用于太阳能发电站的能量存储。

项目负责人科廷大学的克雷格·巴克利教授说：“该电池使用高温金属氢化物或金属碳酸盐作为储热介质，并使用低温气体存储容器来存储氢或二氧化碳。”“在晚上和阴云密布的时候，氢气或二氧化碳会从储气罐中释放出来，并被高温金属吸收，形成金属氢化物/金属碳酸盐，从而产生热量来发电。”

今年，伍德·麦肯齐（Wood Mackenzie）预计全球电池存储容量将扩大到将近8 GWh，其中美国为首，占总增长的21％。韩国将紧随其后，增长率为16％，中国将占存储容量增长的15％。

储能无疑是一个高增长潜力市场。没错，目前，成本通常无法大规模采用，而且许多电池尚未离开实验室并证明可扩展性。然而，事实是正在努力寻找更清洁，更高效，更便宜的替代方案来替代当前的发电和储能技术。


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