日本原子能研究開發(fā)機構(gòu)日前宣布開發(fā)出以鈾為負極活性物質(zhì)的蓄電池,并確認其充放電性能,。這項成果有望推動貧鈾在更多領(lǐng)域的開發(fā)利用,。
生產(chǎn)核電用燃料時會產(chǎn)生副產(chǎn)品——貧鈾,,即鈾-235豐度低于0.711%的鈾,,它無法作為核電站中輕水堆的燃料,。日本國內(nèi)存有約1.6萬噸貧鈾,。
隨著風能,、太陽能等可再生能源的推廣,,對蓄電儲能的需求逐漸增加,。這些能源的發(fā)電量往往隨天氣變化而大幅波動,需要用蓄電池,、儲能水電站等設(shè)施調(diào)節(jié)后,,才能輸出穩(wěn)定電流進入電網(wǎng)。
在這種背景下,,日本原子能研究開發(fā)機構(gòu)下屬團隊開發(fā)出了以鈾為負極活性物質(zhì),、鐵為正極活性物質(zhì)的新型蓄電池。在蓄電池電解液中,,鈾和鐵都以陽離子的狀態(tài)存在,,通過兩種元素離子的價數(shù)變化來實現(xiàn)充放電。
這種蓄電池的電動勢為1.3伏,,與普通堿性干電池相近,。實驗表明,LED燈與充電后的蓄電池連接后能點亮,,說明儲存在蓄電池中的電力可以提取使用,。經(jīng)過10次充放電循環(huán)后,,蓄電池的性能基本保持不變。此外,,正極和負極都沒有向電解液析出物質(zhì),,這表明該蓄電池能夠穩(wěn)定地重復(fù)充放電。
未來,,研究團隊計劃通過使電解液循環(huán)來提高蓄電池的容量,。如果成功實現(xiàn)這一目標,不僅能利用現(xiàn)存的貧鈾資源,,還能為新能源發(fā)展提供更多工具,。