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日本开发出全球首例铀基充电电池,有望推动贫铀再利用

2025/3/15 18:29:18 来源:IT之家 作者:问舟 责编:问舟

IT之家 3 月 15 日消息,日本原子能研究开发机构(JAEA)3 月 13 日发文,宣布成功研制全球首个以铀为负极活性物质的蓄电池,相关专利已于 2024 年 11 月 29 日提交申请(JP2024-209096)。

IT之家注:生产核电用燃料时会产生副产品 —— 贫铀。贫铀指的是铀-235 丰度低于 0.711% 的铀,它无法作为核电站中轻水堆的燃料,而日本国内目前存有约 1.6 万吨贫铀。

随着风能、太阳能等可再生能源的推广,对蓄电储能的需求逐渐高涨。因为可再生能源的发电量往往随天气变化而大幅波动,需要用蓄电池、储能水电站等储能设施调节后,才能输出稳定电流进入电网。

JAEA 表示,铀具有独特的化学性质,长期以来一直被认为是化学电池中活性材料的候选材料,此次研究开发出了首个利用铀的化学特性进行实用化的“铀充电电池”,并验证了其充放电性能。

在其蓄电池电解液中,铀和铁都以阳离子的状态存在,通过两种元素离子的价数变化来充放电。其原型电池电压可达 1.3V,接近普通碱性电池(1.5V);经 10 次充放电循环后性能几乎没有变化,且正负极都没有向电解液析出物质,表明这种蓄电池能稳定重复充放电。

JAEA 表示,研究团队今后的目标是通过使电解液循环来提高蓄电池的容量。如果成功实现相关目标,就能将现存的贫铀利用起来,同时为新能源发展提供更多工具。

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