Обзор последних достижений в области разработки аккумуляторных батарей и технологий хранения энергии

Хранение энергии является более устойчивым решением для достижения углеродной нейтральности и декарбонизации окружающей среды в целях перехода к энергетически независимому будущему, перехода к зеленой энергетике и ее более широкого внедрения. Сокращение выбросов парниковых газов, повышение стабильности и надежности энергосистемы, а также улучшение доступа к зеленой энергии и безопасности ее поставок являются результатом инноваций в системах хранения энергии. Возобновляемые источники энергии по своей природе непостоянны, то есть зависят от доступности природных ресурсов, таких как солнечный свет и ветер, а не обеспечивают непрерывное производство энергии. Благодаря способности компенсировать inherentную непостоянность возобновляемых источников энергии, управлять пиковым спросом, повышать стабильность и надежность энергосистемы и обеспечивать интеграцию маломасштабных систем возобновляемой энергетики в сеть, хранение энергии имеет решающее значение для дальнейшего развития возобновляемых источников энергии и децентрализации производства энергии. В связи с этим потребность в неограниченном снабжении энергией, главным образом за счет использования солнечной, химической и механической энергии, стимулировала разработку эффективных систем хранения энергии. Тем не менее для осуществления перехода к зеленой энергетике и снижения климатических рисков, связанных с использованием ископаемого топлива, необходимы надежные системы хранения энергии. В настоящей работе критически рассматривается потребность в более совершенных и эффективных устройствах хранения энергии, таких как аккумуляторные батареи, суперконденсаторы и биобатареи. Благодаря низким требованиям к техническому обслуживанию суперконденсаторы являются предпочтительными устройствами для хранения энергии на объектах производства возобновляемой энергии, особенно при использовании энергии ветра. Кроме того, суперконденсаторы отличаются высокой устойчивостью к циклам заряда и разряда, высокой удельной мощностью, низкими требованиями к техническому обслуживанию, длительным сроком службы и экологичностью. С другой стороны, сочетание алюминия с неводными материалами для хранения заряда, такими как проводящие полимеры, с целью использования уникальных свойств каждого материала может иметь решающее значение…