據(jù)油價網(wǎng)報道，能源儲存的風(fēng)險與日俱增。考慮到歐洲、亞洲和美國的所有計劃都在大力增加可再生能源在發(fā)電組合中的數(shù)量，世界需要能源儲存，而且迫切需要廉價儲能。因此，儲能技術(shù)的突破已或多或少成為一種常態(tài)。這些最新的突破有望解決能源儲存的兩個挑戰(zhàn)：價格和容量。

能源儲存通過使用海水而不是溶劑作為電池的電解質(zhì)，溶劑比水貴得多，而且也不安全。

美國《科學(xué)日報》日前援引發(fā)表這個研究的美國俄勒岡州立大學(xué)化學(xué)工程師馮興興(音譯)的話說，“世界的能源需求在不斷增長，但開發(fā)具有高儲能密度和長循環(huán)壽命的下一代電化學(xué)儲能系統(tǒng)在技術(shù)上仍然具有挑戰(zhàn)性。”

他說，“使用水基傳導(dǎo)溶液劑作為電解質(zhì)的水電池是一種新興的、更安全的鋰離子電池替代品。但水系統(tǒng)的儲能密度相對較低，而且水會與鋰發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這進一步阻礙了水電池的廣泛使用。”

為了解決能量密度的挑戰(zhàn)，研究人員制作了一種全新的納米結(jié)構(gòu)合金作為他們的水電池的陽極。陽極由錳、鋅和其他金屬制成。馮興興說，鋅提高電池的儲能密度，因為它可以轉(zhuǎn)移兩倍于鋰的電荷。陽極的其他元素通過防止樹枝晶的形成來提高電池的安全性，樹枝晶往往會在過充電的鋰離子電池中形成，有時會導(dǎo)致自燃。

由于世界各地的實驗室在推動鋰離子以外的領(lǐng)域，德國科學(xué)家也在致力于水電池。然而，這個團隊專注于鋅空氣電池，這種電池有很多優(yōu)點，比如儲能密度和穩(wěn)定性，但不幸的是，它們不能充電。

或者至少它們現(xiàn)在還不能充電。

來自德國威斯特法倫-威廉姆斯-明斯特大學(xué)的研究人員與來自中國和美國的科學(xué)家合作，開發(fā)了一種新的以海水為基礎(chǔ)的鋅空氣電池電解質(zhì)，取代了通常使用的堿性溶液。他們還推出了一種以鋅鹽為基礎(chǔ)的陽極，使電池不僅可以充電，而且相當耐用，有可能與鋰離子電池的化學(xué)成分相競爭。

這兩種電池都需要更多的工作才能走出實驗室并投入市場。因此，至少就目前而言，鋰離子技術(shù)的主導(dǎo)地位是確定無疑的。但是，如果繼續(xù)努力尋找更安全、或許更重要和更便宜的替代品，可能無法長期保證。

僅美國一個國家就計劃到2025年前將其能源儲存能力提高525%。儲存量已經(jīng)在快速增加：盡管疫情大流行肆虐，美國去年第三季度建立的能源儲存量比第二季度高出了240%。

與此同時，目前的儲能能力遠遠不足以為電網(wǎng)提供一兩個小時以上的電力，這使得它適合取代峰值發(fā)電廠，但對其他地方來說就不太合適了，尤其是用太陽能和風(fēng)能完全取代化石燃料。為此，電網(wǎng)需要儲存足夠的電力以維持數(shù)小時，以防天氣模式干擾太陽能和風(fēng)力發(fā)電場的發(fā)電，這是經(jīng)常發(fā)生的事情。

公用事業(yè)規(guī)模的儲存和電動汽車電池將幾乎一手決定可再生能源革命的命運。太陽能和風(fēng)能技術(shù)成本的下降一直是好消息，但如果沒有能源儲存，長期而言這些日益下降的成本并沒有真正的意義。