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Destaques: Baterias de Zn-MnO2 prometem armazenamento de energia seguro e confiável, e este roteiro delineia uma combinação de estratégias de fabricação e inovações técnicas que podem tornar esse objetivo alcançável. Abordagens como a melhoria da eficiência da fabricação e o aumento da utilização de material ativo serão importantes para reduzir os custos a até 100/kWh, mas inovações em materiais chave que facilitam a plena utilização da capacidade de 2 elétrons do MnO2, o uso de eletrodos 3D de alta densidade de energia e a promessa de uma bateria sem separador com potencial superior a 2V oferecem um caminho para baterias a 50/kWh ou menos. Resumo: O armazenamento de energia em larga escala certamente desempenhará um papel significativo e habilitador na evolução da rede elétrica emergente. O armazenamento baseado em bateria, embora não seja uma forma dominante de armazenamento atualmente, tem a oportunidade de expandir sua utilidade por meio de tecnologias seguras, confiáveis e econômicas. Aqui, as baterias secundárias de Zn-MnO2 são destacadas como uma extensão promissora das onipresentes baterias alcalinas primárias, oferecendo uma química segura e ambientalmente amigável em uma tecnologia escalável e prática de alta densidade de energia. Importante, existe um caminho muito realista para também tornar essas baterias econômicas em pontos de preço de 50/kWh ou inferiores. Ao examinar exemplos de fabricação na fabricante de baterias Zn-MnO2 Urban Electric Power, um roteiro foi criado para realizar tais sistemas de baixo custo. Focando na otimização da fabricação por meio da redução do desperdício de materiais, fabricação escalável e seleção efetiva de materiais, os custos podem ser significativamente reduzidos. No entanto, unindo essas abordagens com pesquisas e avanços em desenvolvimento emergentes para permitir a plena utilização de materiais ativos e tensões de bateria superiores a 2V, provavelmente será necessário para reduzir os custos abaixo da meta de 50/kWh. Alcançar esse objetivo comercialmente importante, especialmente com uma química que é segura, bem conhecida e confiável, promete injetar baterias de Zn-MnO2 na paisagem de armazenamento em um momento crítico no desenvolvimento e implantação do armazenamento de energia. Resumo gráfico
Spoerke et al. (Quarta-feira,) estudaram essa questão.