一家美国公司正在设计一种大型电池，该公司表示，与锂离子存储系统相比，该电池可以更经济地帮助国家电力部门实现脱碳，并且使用国产材料。
这种被称为“铁空气电池”的概念给美国专家留下了深刻印象。与目前使用的锂离子电池不同，后者需要主要来自其他国家的昂贵材料，如锂、钴、镍和石墨，而拟议中的电池使用广泛可用的金属铁来存储电力。
它的工作原理是科学家所称的“可逆生锈”原理。铁的低成本和高可用性使得铁空气电池能够在太阳能和风力发电量低的时期存储数天的电力。一家名为 Form Energy 的公司正在设计这样一种铁空气电池，该公司总部位于马萨诸塞州，由特斯拉公司的一名前官员共同运营。
支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道： 订阅。通过购买订阅，您将帮助确保有关塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
尽管铁空气电池最早在 1970 年代初期被研究用于电动汽车等应用，但最近的研究表明，根据阿贡国家实验室联合储能研究中心主任 George Crabtree 的说法，它可能成为扩大美国未来公用事业绿色电力供应的“主要竞争者”。
用于汽车和公用事业规模存储的锂离子电池放电时间约为四个小时。而更大的铁空气电池可以存储和释放电力长达 100 小时，为公用事业公司提供四天的电力，以弥合美国电网中可能出现的可再生能源缺口。
物理学家 Crabtree 预测，铁空气电池还将帮助美国实现工业运营脱碳，并支持国防部更多地依赖可再生能源的计划。
Crabtree 指出，虽然美国研究人员在 1970 年帮助发明了锂离子电池，但直到 1991 年才推向市场。日本公司索尼集团公司是第一家销售它的公司。此后，总部位于中国的公司占据了领先地位，并且它们继续主导着世界锂离子电池市场。
Form Energy 成立于 2017 年。它是由两家较小的美国储能公司合并而成，其中一家由特斯拉前高管 Mateo Jaramillo 领导。
联合创始人共同的愿景是通过创建一类新型低成本多日储能电池来重塑全球电力系统。他们开始测试几种不同的化学物质，以制造出具有竞争力的国产电池。
他们最终选择了铁空气电池，其中包括一块铁板、水基电解质和一层膜，该膜将受控的气流送入电池。放电时，电池从空气中吸入氧气，并将金属铁转化为铁锈。充电时，电流将铁锈转化为铁，电池呼出氧气。
自成立以来，该公司已从投资者那里筹集了 8.32 亿美元，其中包括比尔·盖茨的突破能源风险投资基金和总部位于卢森堡的跨国钢铁公司安赛乐米塔尔公司。
自 2021 年以来，Form Energy 已签署合同，为两家公用事业公司建设电池存储设施。一家是佐治亚电力公司，南方公司最大的子公司。另一家是明尼苏达州第二大电力公用事业公司大河能源公司，该公司为电力合作社供电。
Form Energy 正在与安赛乐米塔尔合作开发钢铁公司将向 Form Energy 供应的钢铁材料。这家电池公司拒绝透露何时宣布其第一家工厂的建设，或工厂的选址。
“我们目前不谈论这个，”Jaramillo 在一次采访中说。
他的公司执行团队包括首席科学官 Yet-Ming Chiang，他是一位材料专家，在麻省理工学院任教。他拥有 100 多项美国专利。
最初的储能电池大约有家用洗衣机和烘干机组合那么大，对于汽车来说太大太重，但它可以取代锂离子电池用于公用事业规模的储能，因为它成本只有十分之一，容量也会大得多，Form Energy 表示。
Jaramillo 毕业于哈佛大学，获得经济学学位，后来在耶鲁大学神学院学习神学。
“它可能在超出我能表达的更多方面帮助了我，”他谈到他的宗教研究时说。“它帮助我保持对这个世界解决方案的清醒认识。没有什么是完美的。”
阿贡国家实验室的 Crabtree 说，他对 Form Energy 迄今为止的成就印象深刻。与美国开发锂离子电池的 21 年努力相比，Form Energy 可能在不到九年的时间内开发出铁空气电池。
“这表明，在应对气候变化方面，快速行动是可能的。这是关键的答案，”Crabtree 说。
转载自E&E News，经 POLITICO, LLC 许可。版权所有 2022 年。E&E News 为能源和环境专业人士提供重要新闻。