工程院院士潘復(fù)生：鎂是極具潛力的新一代儲(chǔ)能材料
“發(fā)展新的儲(chǔ)能技術(shù)迫在眉睫”。9月7日舉行的中國(guó)國(guó)際儲(chǔ)能大會(huì)上，中國(guó)工程院院士潘復(fù)生表示，新一代儲(chǔ)能材料必須在確保安全的同時(shí)，兼顧資源豐富和環(huán)境友好兩類(lèi)特性。
潘復(fù)生認(rèn)為，鎂既是高效、安全的儲(chǔ)氫材料，也是環(huán)保高密度的安全電池材料。
他表示，大規(guī)模應(yīng)用可再生能源來(lái)實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型，是實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的關(guān)鍵。由于風(fēng)電、光電等可再生能源的不穩(wěn)定性，無(wú)法大規(guī)模并網(wǎng)，導(dǎo)致裝機(jī)容量大幅增長(zhǎng)的同時(shí)，使用效率反而降低，低谷電浪費(fèi)現(xiàn)象十分嚴(yán)重。
潘復(fù)生稱(chēng)，缺乏低成本、安全可靠的儲(chǔ)能技術(shù)，已經(jīng)成為完成能源轉(zhuǎn)型，以及解決低谷電浪費(fèi)現(xiàn)象的最大瓶頸。
他提出，相比于鋰，鎂基儲(chǔ)能材料具有資源儲(chǔ)量豐富、成本低和安全性能高的優(yōu)勢(shì)，是極具潛力的新一代儲(chǔ)能材料。
“日本電池行業(yè)認(rèn)為，鎂電池可能成為鋰電池的顛覆者?！迸藦?fù)生認(rèn)為，鎂有非常好的儲(chǔ)能特性，既是高效、安全的儲(chǔ)氫材料，也是環(huán)保且高能量密度的電池材料。
氫氣儲(chǔ)存運(yùn)輸是氫能發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題。氫難以常溫常壓儲(chǔ)存，目前儲(chǔ)存使用的高壓氣瓶或是低溫業(yè)態(tài)，均難以保證安全。
潘復(fù)生指出，鎂是所有固態(tài)儲(chǔ)氫材料中，儲(chǔ)氫密度最高的金屬材料，達(dá)到氣態(tài)氫密度的1000倍，液態(tài)氫的1.5倍。同時(shí)由于鎂儲(chǔ)氫是常溫常壓，所以安全性遠(yuǎn)高于高壓氣態(tài)和液態(tài)儲(chǔ)氫。
十年前，鎂冶煉過(guò)程的環(huán)保問(wèn)題還較為嚴(yán)重，但潘復(fù)生表示，2015年之后，鎂在冶煉、制造、應(yīng)用及回收過(guò)程中，污染排放都小于鋁合金，已經(jīng)成為真正的先進(jìn)綠色材料。
潘復(fù)生所在的重慶大學(xué)團(tuán)隊(duì)目前正在開(kāi)發(fā)一種低成本、高電壓、長(zhǎng)壽命的鎂電池正極材料。該產(chǎn)品循環(huán)壽命可以達(dá)到1萬(wàn)次，能量密度超過(guò)500 Wh/kg，而成本只有磷酸鐵鋰的一半。
潘復(fù)生還提到，近幾年鎂基儲(chǔ)氫的論文篇幅明顯增多，部分技術(shù)問(wèn)題正在被攻克，已走在工程化的前沿。中國(guó)在鎂儲(chǔ)能材料等領(lǐng)域的研發(fā)處于領(lǐng)先水平，在發(fā)展鎂產(chǎn)業(yè)方面具有國(guó)際話語(yǔ)權(quán)、技術(shù)優(yōu)勢(shì)和巨大的市場(chǎng)需求。
潘復(fù)生介紹稱(chēng)，采用鋰電池的電化學(xué)儲(chǔ)能，面臨的資源短缺、安全性低、污染等問(wèn)題目前還沒(méi)有根本解決。
他認(rèn)為，鋰電池在能量密度提高和安全性提升之間，存在天然矛盾。國(guó)家能源局今年6月發(fā)布的《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求(征求意見(jiàn)稿)》中明確，中大型電化學(xué)儲(chǔ)能電站不得選用三元鋰電池、鈉硫電池，不宜選用梯次利用動(dòng)力電池。
為此，許多企業(yè)正著手研發(fā)安全性能更高的半固態(tài)、固態(tài)鋰電池，但資源短缺、成本高的問(wèn)題仍難以解決。他直言，“鋰電池的資源短缺保守估計(jì)要15年。”
潘復(fù)生進(jìn)一步解釋稱(chēng)，目前國(guó)內(nèi)三分之二的戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量不足，但鎂礦資源卻非常豐富，占到全球的70%。
來(lái)源：界面新聞