倫敦帝國理工學院的研究人員表示，電池設計的雙膜方法可以促進低成本、長期的能量存儲。

雙膜結構PSA RFB的實驗裝置

工程師和化學家團隊創造了一種多硫化物-空氣氧化還原液流電池 (PSA RFB)，這是一種雙膜設計，可以克服此類大型電池的主要問題。據該團隊稱，這開啟了它從可再生能源中儲存多餘能量的潛力。該研究發表在《自然通訊》上。

在氧化還原液流電池中，能量存儲在液體電解質中，在充電和放電期間流經電池，通過化學反應實現。儲存的能量由電解質的體積決定，這使得設計可能很容易擴大規模。缺點是傳統氧化還原液流電池中使用的釩電解液價格昂貴，主要來自中國或俄羅斯。

在 Nigel Brandon 和 Anthony Kucernak 教授的帶領下，該團隊致力於研究使用廣泛可用的低成本材料的替代品。他們的方法使用液體作為一種電解質，使用氣體作為另一種電解質——在這種情況下是多硫化物和空氣。多硫化物-空氣電池的性能是有限的，因為沒有一種膜可以完全使化學反應發生，同時仍能防止多硫化物進入電池的其他部分。

來自帝國理工學院地球科學與工程系的歐陽萌政博士在一份聲明中說：「如果多硫化物進入空氣一側，那麼你會從一側失去材料，從而減少那裡發生的反應並抑制另一方面是催化劑。這會降低電池的性能——所以這是我們需要解決的問題。」

研究人員設計的替代方案是使用兩個膜來分離多硫化物和空氣，在它們之間使用氫氧化鈉溶液。根據 Imperial 的說法，該設計的優勢在於包括膜在內的所有材料都相對便宜且可廣泛使用，並且該設計在可用材料方面提供了更多選擇。

與迄今為止從多硫化物-空氣氧化還原液流電池中獲得的最佳結果相比，新設計能夠提供高達 5.8 毫瓦/平方厘米的功率。

作為工作的一部分，該團隊進行了成本分析，計算出能源成本——存儲材料的價格與存儲的能量的關係——約為每千瓦時 2.5 美元。

電力成本 - 與電池中的膜和催化劑價格相關的充電和放電率 - 被發現約為每千瓦 1600 美元，這高於大規模儲能的可行性，但團隊相信進一步的改進是可以實現的。

工程學院院長 Nigel Brandon 教授說：「我們的雙膜方法非常令人興奮，因為它為這種電池和其他電池開闢了許多新的可能性。為了使這種大規模存儲具有成本效益，需要對性能進行相對適度的改進，這可以通過改變催化劑以提高其活性或進一步改進所使用的膜來實現。」

通過化學系 Anthony Kucernak 教授的催化劑專業知識和化學工程系宋啟磊博士對膜技術的研究，該團隊已經在該領域開展工作。

成立的衍生公司 RFC Power Ltd 旨在根據團隊的研究開發可再生能源的長期存儲，如果改進，該公司將把這種新設計商業化。

該研究由英國研究與創新工程和物理科學研究委員會以及歐洲研究委員會資助。

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