以下是2018年的最惊人的五个例子,这些例子可能在能量储存中开辟全新的道路,跳出思维老例的发人深省的全新观点。
一、混凝土塔状储电装置
想象一个普通的弹簧,如果你用手指缠绕那个弹簧,你就会为其加入势能。当你开释它时,就可以开释出能量。将此事理运用于可堆叠混凝土砌块塔,六臂起重机的浸染就犹如那根手指。

这是瑞士创业公司Energy Vault的愿景,它正在开拓一种新型电池,它可以用来储存从摩天算夜楼大小的混凝土塔中的风能和太阳能等可再生能源。为了给它充电,起重机将砌块抬起来,并堆放起来以形成一个塔。当起重机开释,让重力起浸染,就可以让砌块降落到地面并将低落期间产生的动能转换成电能,即可放电。
Energy Vault表示,其办理方案可容纳高达35 MWh的容量和4 MW的峰值功率,并供应90%的来回效率。它正在2019年在印度支配其第一个别系。
二、构建能够容纳设备的电池,而非容纳电池的设备
电池设计新方案:将电池设计成知足各种设备用场的任何形状,能够适应各种设备的产品。
十月,德克萨斯州立大学和杜克大学的科学家提出了一种以聚乳酸(PLA)塑料为原材料的3D打印电池的方法,理论上能够设计成任意形状。PLA在范例状态非离子导体。
科学家通过用碳酸乙酯,碳酸亚丙酯和高氯酸锂稠浊物注入材料来办理这个小问题。他们还分别在阳极和阴极中利用碳纳米管,正电极和负电极中利用石墨烯。
通过这些改进,该团队能够以可事情的纽扣电池的形式制作出了3D打印观点验证电池。他们在此根本年夜将3D电池打印成一个配有LED的手镯,该手镯能够保持照明约60秒。只管离实际运用还差一些间隔,但其为产品设计方面开辟一些非常有趣的观点。
三、箱子中的太阳
麻省理工学院网格级能量存储系统的渲染图,被称为“箱子中的太阳”
麻省理工学院所谓的“箱子中的太阳”目前阶段仅仅是一个观点,它基于当前被称为熔盐系统的技能,
但它熔融硅利用代替熔盐,它能够储存更多的热量,并且在高温下不具有堕落性。此外,在高温下它会非常通亮地发光。这意味着熔融硅系统不是利用热交流器来煮沸水来发电,而是能够利用多联光伏太阳能电池从硅发出的光中发电。
他们用一个微型箱体测试了这个观点,它可以被勾引到一个别系,该系统包括两个每个尺寸为33英尺(10米)的箱体,能够为10万多户家庭供应足够的电力。他们还表示,该设计可以在任何地方履行,并且比目前的能源储存,并且便宜得多。
四、康奈尔大学开拓可瞬时充电的螺旋形电池构造
。不过现在,康奈尔大学的工程师们开拓出了一种不同平凡的新构造,因其采取了相互交织的旋涡状构造、并且拥有瞬时充电的特性。这项新技能基于一套繁芜的多孔形状 —— 螺旋 24 面体(gyroid)—— 在此之前,它常常被用于制造“二维奇迹材料”石墨烯。
康奈尔大学开拓的螺旋形电池想象图
此外,新电池还采取了超薄碳膜(只管还没法和石墨烯相提并论),借助了一种称作“块状共聚合物”(block co-polymer)的自组装工艺。
这种碳基螺旋 24 面体组成了电池的阳极,个中包含了数千个孔,每个孔大约有 40nm 宽。
这些气孔被涂上了大约 10nm 厚的分离层、接着加入硫阴极、末了用一种叫做 PEDOT 的导电聚合物来添补末了一部分空隙。
每个细孔都可以储存和通报能量,与微型电池很是类似。但通过将它们分散到螺旋体的巨大表面积上,新架构的能量密度,比传统电池设计要大得多。
五、可以为你背部支撑的电池
正如上诉提及的3D打印PLA电池一样,柔性电池有望以有趣的形状和尺寸存储能量,在可穿着科技领域大有运用前景。
哥大科研职员启示自人体脊椎设计了一个全新的电池,由包括阴极,阳极,分离器和集电器不同的单元组成,每个单元通过所谓的“柔性支撑器”连接在一起,就像是一些盘子和韧带在你脊柱波折时,网络电能并且保持稳定的电压。