此帖子最初由Mike Ross出现在SLAC国家加速器实验室的网站上
美国能源部SLAC国家加速器实验室和斯坦福大学的研究人员设计了一种低成本，长寿命的电池，可以使太阳能和风能成为电网的主要供应商。
斯坦福大学材料科学与工程系副教授，同时也是该委员会成员之一的崔毅（Yi Cui）表示：“要想有效利用太阳能和风能，我们需要一种易于缩放且仍能高效使用的经济型材料制成的电池。”斯坦福大学材料与能源科学研究所，SLAC /斯坦福大学联合研究所。“我们相信，我们的新电池可能是设计用于调节这些替代能源的自然波动的最佳电池。”
网格规模太阳能和风能的理想电池
当前，电网不能忍受由阳光和风的剧烈波动引起的大的突然功率波动。随着太阳能和风能对电网的总贡献接近20％，必须使用能量存储系统来平滑这种“间歇性”电力的波峰和波谷–存储多余的能量，并在输入下降时放电。
如今，用于间歇式网格存储的最有前途的电池是“流动”电池，因为将其储罐，泵和管道的规模调整为处理大容量能量所需的尺寸相对简单。Cui小组开发的新型液流电池具有简化的，较便宜的设计，为大规模生产提供了可行的解决方案。
当今的液流电池通过交互室泵送两种不同的液体，溶解的分子在其中进行溶解或释放能量的化学反应。该腔室包含一个膜，该膜仅允许不参与反应的离子在液体之间通过，同时保持活性离子物理分离。这种电池设计有两个主要缺点：含钒等稀有材料的液体的高成本-特别是在网格存储所需的大量数量中-以及隔膜，隔膜也非常昂贵，需要经常维护。
这些图将Stanford / SLAC的新型锂多硫化物液流电池设计与传统的“氧化还原”液流电池进行了比较。新的液流电池仅使用一个水箱和一个泵，并使用简单的涂层而不是昂贵的膜来分隔阳极和阴极。（信用：格雷格·斯图尔特/ SLAC）
新化学
新的Stanford / SLAC电池设计仅使用一个分子流，根本不需要膜。它的分子主要由相对便宜的元素锂和硫组成，它们与一块涂有阻挡层的锂金属相互作用，该阻挡层允许电子通过而不会使金属降解。放电时，称为多硫化锂的分子吸收锂离子；充电时，它们会流回液体中。整个分子流都溶解在有机溶剂中，而不会出现水基液流电池的腐蚀问题。
崔说：“在最初的实验室测试中，新电池通过2000多次充电和放电，还保持了出色的储能性能，相当于每天5.5年以上的循环。”
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为了证明他们的概念，研究人员使用简单的玻璃器皿创建了一个微型系统。向烧瓶中添加多硫化锂溶液会立即产生电，从而点亮LED。新电池的实用版本将扩大规模，以存储许多兆瓦时的能量。（信用：SLAC国家加速器实验室）
Cui的小组计划在将来制造一个实验室规模的系统，以优化其能量存储过程并确定潜在的工程问题，并开始与潜在的主机进行讨论，以进行全面的现场演示。
Cui和他的同事在5月的《能源与环境科学》杂志上报告了他们的研究结果，其中最早得到了DOE新的储能研究联合中心电池中心的支持。
引文：袁阳，郑广元和崔毅，能源环境。2013年科学（10.1039 / C3EE00072A）
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