全球首款「碳空氣蓄電池系統」

 

刊登日期:2022/1/21
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東京工業大學發表開發了世界第一個利用了二氧化碳電解的電力儲存並結合以碳與空氣的化學反應進行發電之固體氧化物型大容量蓄電系統。透過二氧化碳電解蓄電與利用碳、氧發電的研究成果已分別有相關研究報告,但將兩者結合的系統開發尚屬首次,東京工業大學則將此次的研究成果命名為「碳空氣蓄電池系統(Carbon/Air Secondary Battery System; CASB)」。

新開發的「CASB系統」理論放電效率為100%,理論體積能量密度為1,625 Wh/L,高於現有使用氫氣的系統。由於蓄電系統的輸出容量與蓄電容量可以分開控制,因此有望成為大規模利用可再生能源所需之次世代大容量蓄電系統。

據研究小團隊指出,二氧化碳以液態儲存,在充電時則氣化使用。送入系統的二氧化碳被輸入固體氧化物燃料電池(SOEC)的電力電解成碳,且將碳儲存於SOFC與電解電池(EC)內部,發電時則透過儲存的碳與送入系統之空氣中的氧進行反應以獲得電能。於此之際,產生的二氧化碳再次以液體形式儲存,因此CASB系統的充放電不會排放二氧化碳。

實驗中,確認電極在800℃、100 mA/cm2的條件下未發生劣化狀況,成功實現10次充放電循環,為世界首例;且達成了庫倫效率(Coulombic Efficiency)為84%、充放電效率38%及輸出密度80 mW/cm2的研究成果。今後研究團隊將持續進行改良,推動CASB系統的高效率化,進而達到實用化目標。


資料來源: https://www.titech.ac.jp/news/2021/062640
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