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[2012.03.24] 木头电池

2012-3-28 08:05| 发布者: migmig| 查看: 3703| 评论: 1|原作者: sj1205

摘要: 可替代能源
可替代能源

木头电池


Mar 22nd 2012, 18:02 by The Economist online


对于风能和太阳能来说,当前最主要的问题不是它们的成本(近几年成本已经下跌到可以接受的地步了),而是它们的供能具有间歇性。也就是说,要想在无风和日落后向电网输电,就得在大风和日照时存储电能,但目前成本相当昂贵。

也许采用大量廉价的材料做电池可以转变现状,这也是Grzegorz Milczarek(波兰波兹兰工业大学)和Olle Inganas(瑞典林雪平大学)这周发表在《科学》杂志上的论文受到瞩目的原因。这两位研究人员瞄准了电池的三组件之一——阴极,即用造纸厂的废液来代替。

任何电池都包含两个电极(阴极和阳极)和电解质。电流可以以阳离子的形式(比如质子,也就是氢原子的原子核)经过电解质从阳极流到阴极,以平衡电子的电流,同时电子以同样的方式流过外部电路,在电子流回到电池前,它还可以做一些有用功。在充电过程中,比如在太阳能电池提供电流的作用下,电子会被推向相反方向,同时离子被还原。

电解质通常由大量简单易得的化学物质组成(所以通常很廉价),但电极却不是,它一般由金属构成(比如铅、锌、镍或锂),这将使电网的电池组异常昂贵,所以制作低成本电极对电网电池组来说将是一个重大的突破,这也是Dr Milczarek 和 Dr Inganas希望这种阴极能够成功的原因。

良好的阴极材料必须能够大量地以阳离子或者电子的形式存储电能。木质素作为木头的两大组份之一,改良之后具有良好的潜质,并且木质素非常廉价。而纸的主要成分是纤维素,也就是木头的另一种组份,所以从造纸厂里排出的那些黑色或棕色废液,其主要成分就是木质素。

Dr Milczarek 和 Dr Inganas认为,木质素分子适合做阴极是因为他们含有大量的酚类,这些酚类很容易转变成醌类,而醌类在这里就是至关重要的成分,因为它能与聚吡咯结合,提供阴极所需的质子和电子受体。聚吡咯虽不像木质素那么便宜,但和金属比起来还是比较经济的。

两位研究人员已通过测量证实,木质素-聚吡咯阴极确实是一种有效的阴极,能够大量的存储电能,但很明显,这还不够,如果能够再找到一种同样廉价的阳极的话,那么高可靠、不间断的可替代能源——木头电池时代也许就会来临。

感谢译者 sj1205 点击此处阅读双语版

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引用 charlesbryan 2012-3-28 00:33
本帖最后由 charlesbryan 于 2012-3-28 00:35 编辑

THE main problem with both wind and solar energy is not their cost (which is falling satisfactorily with every passing year) but their intermittency. Supplying power to the grid when the air is calm or the sun below the horizon means storing a surplus when the day is blustery and the sun is up. And, at the moment, this is expensive.
对于风能和太阳能来说,当前最主要的问题不是它们的成本(近几年成本已经下跌到可以接受的地步了),而是它们的供能具有间歇性。 只有在大风和太阳升起的时候才能存储电能,而在无风和太阳落山的时候,再把电力输向电网, 但这个(存储和放电)过程却是相当昂贵

个人意见供参考:
1 第一句的成本最好译成“价格”。这两种能源应用起来,最大的问题不是向消费者收取的电价昂贵,而是后面提到的储能成本太高。如果在这里说“成本”,读者容易误解为指的是风力和太阳能“发电”的“成本”。

2 “这个过程”指的是存储,不包括放电。另“太阳落山的时候”和“太阳升起的时候”似乎均有歧义,试改译如下:
要想在无风和太阳落山向电网输电,就得在大风和日照时存储电能,但目前成本相当昂贵。




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