日本原子能研究開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)（JAEA）近日宣布了一項(xiàng)重大科研突破，成功研發(fā)出全球首個(gè)采用鈾作為負(fù)極活性物質(zhì)的蓄電池。據(jù)悉，這項(xiàng)技術(shù)的相關(guān)專利申請(qǐng)已于去年11月29日提交。
在核燃料生產(chǎn)過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生一種副產(chǎn)品——貧鈾。這種貧鈾是指鈾-235的豐度低于0.711%，無(wú)法用于核電站的輕水堆燃料。而日本目前大約存有1.6萬(wàn)噸這種貧鈾。
隨著可再生能源如風(fēng)能和太陽(yáng)能的日益普及，對(duì)蓄電儲(chǔ)能技術(shù)的需求也在不斷增加。由于可再生能源的發(fā)電量易受天氣影響，因此需要借助蓄電池、儲(chǔ)能水電站等設(shè)施來(lái)調(diào)節(jié)，以確保電流穩(wěn)定地輸入電網(wǎng)。
JAEA指出，鈾因其獨(dú)特的化學(xué)性質(zhì)，長(zhǎng)期以來(lái)一直是化學(xué)電池中活性材料的潛在候選。此次研究團(tuán)隊(duì)成功開(kāi)發(fā)出首個(gè)利用鈾化學(xué)特性的實(shí)用化“鈾充電電池”，并驗(yàn)證了其充放電性能。
這款蓄電池的電解液中，鈾和鐵都以陽(yáng)離子的形式存在，通過(guò)兩種元素離子的價(jià)數(shù)變化來(lái)實(shí)現(xiàn)充放電。據(jù)透露，其原型電池的電壓達(dá)到了1.3V，已接近普通堿性電池的1.5V。經(jīng)過(guò)10次充放電循環(huán)后，電池性能幾乎沒(méi)有變化，且正負(fù)極均未向電解液中析出物質(zhì)，顯示出良好的穩(wěn)定性和重復(fù)充放電能力。
