用于大规模储能的镍氢电池

大规模储能对可再生能源向电网融合具有重要意义。尽管抽水水力发电在电网储能市场上占主导地位，但它受到选址和足迹影响的限制。可充电电池在大规模储能领域的应用日益受到重视;然而，具有长周期和日历寿命的低成本材料的挑战性要求限制了在电网存储中使用的大多数电池化学物质。最近我们引入了锰氢电池的概念^{2 +}/ MnO₂氧化还原阴极与H配对⁺/小时₂气体阳极，使用寿命长，可循环10000次，具有电网储能潜力。这里我们通过替换Mn来扩展这个概念^{2 +}/ MnO₂采用镍基阴极氧化还原，可以使表面积负载增加约10×，达到约35毫安时厘米⁻²。我们还用低成本的双功能镍钼钴合金替代了高成本的铂催化剂，该合金可以有效催化碱性电解质中的析氢和氧化反应。这种镍氢电池显示出约140 Wh kg的能量密度⁻¹(基于活性材料)在水电解质和良好的充电能力，在超过1500次循环的电容衰减可以忽略不计。基于活性材料的镍氢电池的成本估计可低至每千瓦时83美元，显示了大规模能源存储的吸引力。