美国能源部一直在全速推进尖端的储能技术,而最新的发展就是我们所钟爱的环境之一。该机构提供的100万美元赠款将帮助一家名为Saratoga Energy的公司弥合其实验室工作与适用于电动汽车的低成本,高效率储能技术之间的鸿沟,同时也无需碳足迹。
电动汽车的碳足迹
有关科学家联合会研究了电动汽车的生命周期碳足迹,并确定它比传统的汽油动力汽车小得多。
然而,电动汽车仍然具有碳足迹,并且为了全球碳管理的利益,足迹必须尽可能小。
EV碳问题的一部分是锂离子储能技术中使用的石墨。
石墨是纯碳的一种形式,化学上与金刚石相同,但结构特征不同。
天然存在的石墨在采矿和加工过程中的碳足迹发挥了作用,而合成石墨的首选来源是石油焦(令人惊讶!)。
当地的环境问题也使石墨行业不堪一击,但这完全是另一种蠕虫。
穿越死亡之谷
萨拉托加能源公司的解决方案是跳过石墨供应链中间商,直接寻找碳源。
该公司加入了能源部的小型企业创新研究资助计划雷达,该雷达用于从二氧化碳中合成石墨的过程。
SBIR赠款会根据获奖者的进度分阶段发放,因此Saratoga必须掌握一个或两个好的技巧。SBIR在2016年的融资阶段仅向公司提供了15万美元,以帮助推动这项工作,因此,新的100万美元赠款代表了巨大的飞跃。
新基金旨在帮助萨拉托加跨越将尖端技术与市场分开的“死亡之谷”。实际上,我们的纳税人正在加紧对那些谨慎地尝试未经证实的技术的私人投资者进行打击。环抱!
萨拉托加储能解决方案
当您仔细观察Saratoga的合成石墨技术时,在电动汽车市场中潜在的破坏潜力是巨大的。这是SBIR的摘要:
石墨是锂离子电池中使用的主要活性阳极成分,占电池总成本的10-14%。反过来,2015年全球电池石墨市场规模估计为14亿美元,这是一个非常有吸引力的机会。
到目前为止,萨拉托加(Saratoga)已经收集了足够的证据来证明其二氧化碳转化为石墨的技术与传统的石墨相比,可以节省70%的成本。
但是,等等,还有:
此外,该公司的石墨还具有另一个非常重要的特性:它可以对锂离子电池进行快速充电,其速度比标准阳极快十倍。因此,随着该项目的成功,它将提供两项与DOE车辆技术办公室的使命完全一致的重要贡献:有助于降低电动汽车电池的成本并显着提高充电性能。
SBIR赠款的第一阶段包括调整制造工艺以优化合成石墨的性能,并展示其快速充电能力。
第二阶段将帮助Saratoga降低成本,目的是在试点规模上展示新工艺。
在这样的规模下,Saratoga可以生产更多样品供潜在客户检查,同时进行下一步设计,以设计一个完整规模的工厂。
该试点工厂还将使Saratoga能够展示其石墨性能第一阶段改进的生命周期性能。
为了结冰,基本过程由电解驱动,这为从可再生能源中获取电力打开了大门。
结冰的冰是环境的另一项胜利:二氧化碳将从工业废气中回收。
因此,使绿色成为四大目标:更低的成本,更好的性能,减少的碳足迹和碳固存。
它是如何工作的?
如果您需要有关该过程的所有详细信息,则可能需要多做一些挖掘,因为Saratoga的工作距离背心很近。
基本上,它涉及通过电化学反应将CO2分离为氧气和石墨碳。
这与其他“分解”过程相似,但特殊的酱汁似乎要经过一两次调整,才能使序列以石墨而不是其他形式的碳排放。
这是麻省理工学院的碳分离示例:
提出了一种熔融盐电化学系统,该系统由碳酸锂-钠-钾的低共熔混合物,镍阴极和SnO 2惰性阳极组成,用于捕获和电化学转化二氧化碳。结果表明,熔融的碳酸盐可以有效地捕获CO2,然后通过电化学方法将其分解为阴极上的非晶碳和阳极上的氧气……碱性氧化物的固有性质,用于捕获CO 2,将CO2转化为增值这些产品以及利用可再生能源(例如太阳能)驱动该过程的能力,使该技术可以进行高通量捕获和利用CO2。
超越电动汽车
石墨在绿色能源的未来中扮演着许多角色,因此EV电池只适合初学者。萨拉托加(Saratoga)已经开始关注固定式储能应用。
CleanTechnica指出的其他用途包括将石墨与其他材料一起捣碎是降低成本和提高储能效率的另一种有希望的途径,因此敬请关注。
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图片:美国能源部 .