新加坡國(guó)立大學(xué)謝賢寧博士和其研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)出的高效儲(chǔ)能膜。

　　據(jù)《每日科學(xué)》報(bào)道,，新加坡國(guó)立大學(xué)納米科技研究所日前研發(fā)出一種全新的高效儲(chǔ)能膜,。這種新產(chǎn)品不僅體積小,、儲(chǔ)能大，而且造價(jià)低,、環(huán)保性能優(yōu)越,，引起業(yè)界普遍關(guān)注,。英國(guó)知名科學(xué)學(xué)報(bào)《自然》對(duì)其進(jìn)行介紹,。據(jù)悉,，這種高效儲(chǔ)能膜是將塑料改裝成電池，1公斤的塑料垃圾袋能轉(zhuǎn)化為1公斤的電池,。

　　成本低,、環(huán)保性能好

　　由于氣候變化和能源短缺，人們對(duì)儲(chǔ)存技術(shù)和管理的呼聲越來(lái)越高?，F(xiàn)有充電電池和超級(jí)電容器都存在配置復(fù)雜的問題。目前,，要對(duì)這些產(chǎn)品降低成本,、實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn),，還面臨不少困難,。另外，人們?cè)絹?lái)越關(guān)注傳統(tǒng)能源消費(fèi)對(duì)環(huán)境的影響,，這進(jìn)一步促進(jìn)了可再生能源的發(fā)展,。新加坡國(guó)立大學(xué)謝賢寧(音譯)博士表示：“意識(shí)到環(huán)境和新能源開發(fā)問題越發(fā)迫切，我和研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)出了一種高效儲(chǔ)能膜,，儲(chǔ)能膜不僅儲(chǔ)能成本低,，同時(shí)還很環(huán)保。”據(jù)每日技術(shù)網(wǎng)介紹,，謝賢寧在一次偶然實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)塑料在經(jīng)過化學(xué)加工后,，可以儲(chǔ)存電能并導(dǎo)電。據(jù)悉,，從溶解塑料到添加化學(xué)物質(zhì),，再到制成儲(chǔ)能膜，整個(gè)過程只需要一天半的時(shí)間,。只要把儲(chǔ)能膜夾在兩片導(dǎo)電金屬中間,，充電后就可儲(chǔ)存和釋放電能。儲(chǔ)能膜每平方厘米的電荷儲(chǔ)存量約0.2法拉,為標(biāo)準(zhǔn)電容器的200倍,。

　　新儲(chǔ)能技術(shù)的成本較現(xiàn)有技術(shù)大幅降低,，現(xiàn)有液體電解質(zhì)儲(chǔ)能技術(shù)每法拉成本為7美元，而每法拉儲(chǔ)能膜的成本只需0.62美元,，其成本不到現(xiàn)有儲(chǔ)能電池成本的1/10,，即1美元儲(chǔ)能膜可以換來(lái)10至20千瓦時(shí)的能耗,，而1美元鋰電池只能換來(lái)2.5千瓦時(shí)的能耗。此外,，儲(chǔ)能膜可以進(jìn)行至少5000次的充電,，這是充電電池的5倍。

　　謝賢寧表示,，與充電電池和超級(jí)電容器相比,，儲(chǔ)能膜的使用范圍更廣。此外,，儲(chǔ)能膜的性能超過充電電池,，比如鋰電池、鉛酸電池和超級(jí)電容器等,。據(jù)悉,，該研究已經(jīng)獲得來(lái)自新加坡-麻省理工科技研究聯(lián)盟和新加坡國(guó)際研究基金會(huì)的資助。謝賢寧博士及其研究團(tuán)隊(duì)于去年開始有關(guān)儲(chǔ)能膜的研究,，總耗時(shí)一年半,，目前該項(xiàng)目已成功申請(qǐng)美國(guó)專利。

　　未來(lái)有望應(yīng)用到新能源中

　　目前,，不少外媒對(duì)此技術(shù)呈積極態(tài)度,。電腦芯片網(wǎng)稱，該技術(shù)將帶來(lái)儲(chǔ)能行業(yè)的革命,。每日技術(shù)網(wǎng)稱,，這將為可再生能源儲(chǔ)能帶來(lái)新希望。有分析認(rèn)為,，新型儲(chǔ)能膜可為混合動(dòng)力車提供即時(shí)電力儲(chǔ)存和釋放,，這將有效提高能效并減少碳排。未來(lái),，混合動(dòng)力車有望使用來(lái)自儲(chǔ)能膜技術(shù)的電能,，這能有效延長(zhǎng)汽車蓄電池使用壽命，并減少成本,。

　　另外,，儲(chǔ)能膜也可以運(yùn)用到太陽(yáng)能和風(fēng)機(jī)中，用于存儲(chǔ)和管理電力,。由于太陽(yáng)能,、風(fēng)能發(fā)電不穩(wěn)定，所以需要儲(chǔ)能,。通過將能量?jī)?chǔ)存在儲(chǔ)能膜中,，間歇性問題隨之解決，因?yàn)槎嘤嚯娏靠梢约皶r(shí)存到儲(chǔ)能膜中，留作備用,。

　　目前,，研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)對(duì)儲(chǔ)能膜的具體性能進(jìn)行測(cè)試。該研究團(tuán)隊(duì)正尋求與風(fēng)投資本的合作機(jī)會(huì),，現(xiàn)在已經(jīng)有不少風(fēng)投資本對(duì)此表示出興趣,。謝賢寧表示：“隨著儲(chǔ)能膜的發(fā)明，儲(chǔ)能技術(shù)將更容易,，成本也將更低,，并有望實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。儲(chǔ)能膜環(huán)保性能優(yōu)越,，它有望改變目前的儲(chǔ)能狀態(tài),。”

　　現(xiàn)有儲(chǔ)能技術(shù)一覽

　　目前儲(chǔ)能行業(yè)主要技術(shù)包括化學(xué)儲(chǔ)能、電磁儲(chǔ)能,、物理儲(chǔ)能,。化學(xué)儲(chǔ)能主要包括鉛酸電池,、液流電池,、鈉硫電池和鋰電池等。鉛酸電池是一種電極主要由鉛及其氧化物制成,，電解液是硫酸溶液的蓄電池。鉛酸電池荷電狀態(tài)下,，正極主要成分為二氧化鉛,，負(fù)極主要成分為鉛。放電狀態(tài)下,，正負(fù)極的主要成分均為硫酸鉛,。液流電池是一種新型的大型電化學(xué)儲(chǔ)能裝置，正負(fù)極全使用釩鹽溶液的稱為全釩液流電池,，這種新型蓄電儲(chǔ)能設(shè)備,，不僅可以用作太陽(yáng)能、風(fēng)能發(fā)電過程配套的儲(chǔ)能裝置,，還可以用于電網(wǎng)調(diào)峰,，提高電網(wǎng)穩(wěn)定性，保障電網(wǎng)安全,。鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料,、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。鋰電池廣泛應(yīng)用于水力,、火力,、風(fēng)力和太陽(yáng)能電站等儲(chǔ)能電源系統(tǒng)，以及電動(dòng)自行車,、電動(dòng)汽車等多個(gè)領(lǐng)域,。

　　電磁儲(chǔ)能主要指超級(jí)電容器儲(chǔ)能,。超級(jí)電容器是一種介于普通電容器和二次電池之間的新型儲(chǔ)能裝置。超級(jí)電容器集高能量密度,、高功率密度,、長(zhǎng)壽命等特性于一身，具有可靠性高,、可快速循環(huán)充放電和長(zhǎng)時(shí)間放電等特點(diǎn),，廣泛用作微機(jī)的備用電源、太陽(yáng)能充電器,、報(bào)警裝置,、家用電器、照相機(jī)閃光燈和飛機(jī)的點(diǎn)火裝置等,。

　　物理儲(chǔ)能主要指抽水儲(chǔ)能,、飛輪儲(chǔ)能、壓縮空氣儲(chǔ)能等,。物理儲(chǔ)能具有規(guī)模大,、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，但需要特殊的地理?xiàng)l件和場(chǎng)地,，建設(shè)的局限性較大,，且一次性投資費(fèi)用較高，不適合較小功率的離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng),。相比化學(xué)儲(chǔ)能來(lái)說,，物理儲(chǔ)能更加環(huán)保、綠色,，利用天然的資源來(lái)實(shí)現(xiàn),。