在日本政府的《能源基本计划》中，2030年度太阳能发电和风力发电等的可再生能源的电力构成比预计为36～38%。然而，如果要将发电量随自然条件变化而波动的可再生能源作为主力电源，必须使用蓄电池（二次电池）调平供电，因此，迫切需要开发出一种创新型储能技术。

“锌基储能技术”的利用示意图

为了实现碳中和，夏普提出“到2050年公司活动中产生的温室气体净排放量为零”的环境愿景，并正在朝着到2035年减排60%（与2021年度相比）的目标而努力。将该技术用于办公室和工厂的自用电，以及发电厂和微电网中的分布式储能等，将在促进可再生能源普及的同时，为实现碳中和作出贡献。

■基本结构与储能原理

“流动式锌空气电池”是一种利用空气中的氧气进行充放电的空气电池，利用锌（Zn）作为储存电力的材料（储能材料）。该电池由一个电池和一个储存单元组成。其中，电池采用一般蓄电池的基本配置，负责充放电；储存单元使用流动式的方法，负责存储在充电完成后的锌。

充电时，氧化锌（ZnO）在化学转变为锌时储存电子；放电时，由于与空气中的氧气发生作用，锌返回氧化锌时，会释放它所储存的电子，从而可以提取电力。

利用氧化锌和锌的这种变化循环，可以用作能够反复充放电的蓄电池。

“流动式锌空气电池”示意图

■技术优势

・由于使用廉价的锌作为储能材料，因此可以降低成本

目前，利用锂作为储能材料的蓄电池为主流，但只有有限几个国家能生产和精炼锂，因此锂的价格十分昂贵，而且还存在供需紧张的风险。与之相比，许多地区都可以生产和精炼锌，因此锌不仅价格便宜，而且供需稳定。

・由于采用流动式方法，因此易于实现大容量

在流动式方法中，由于电池和储存单元相互独立，因此通过增加储存单元的尺寸可以很容易地实现大容量。此外，原理上，由于储存单元的成本低于电池的成本，因此结合利用廉价的锌，可用作低成本且大容量的蓄电池。

・使用水性电解液，安全性高

由于浸泡锌的电解液使用水性液体，因此着火的可能性极低，与使用有机溶剂（非水性）的蓄电池相比，安全性更高。

文章转自微信公众号《AIpatent 前沿研发信息介绍平台》