东京工业大学开发碳
风能和太阳能发电的妨碍之一在于其不稳定性。作为有远景的代替计划之一，运用储氢体系，有助于在不良环境条件下，习惯功率输出动摇。该类体系通过水分化制氢，以产生清洁电力。但是，这些体系的功率较低，一般需求扩展规划，然后导致热办理较为杂乱，并下降能量和功率密度。
（图片来历：techxplore）
据外媒报导，东京工业大学（Tokyo Tech）的研究人员提出一种代替性电能贮存体系，以碳为动力，而不是氢气。新体系名为碳/空气二次电池（CASB），由固体氧化物燃料和电解电芯（SOFC/ECs）构成，运用电解二氧化碳（CO2）产生的碳，与空气氧化产生能量。通过向SOFC/ECs供给紧缩液化CO2，以构建能量贮存体系。
研究人员标明，CASB类似于电池，运用可再生动力产生的能量充电，将CO2复原为C。在随后的放电阶段，C被氧化以产生能量。因为碳被贮存在SOFCs/ECs的有限空间中，CASB的能量密度受限于其可包容的碳数量。尽管如此，研究人员发现，与氢贮存体系比较，CASB具有更高的体积能量密度。
电池功能的另一个目标是充放电功率。为了评价这一目标，研究人员进行充放电试验，并观察到C和CO2之间的转化是因为“波多反响”（Boudouard reactions），其特征是CO、CO2和C的混合物产生氧化复原反响。在充电期间，通过电化学复原CO2，以及波多分化复原CO，将C沉积在电极上。在放电期间，通过波多气化反响和电化学氧化，C被别离氧化成CO和CO2。研究人员发现，CASB用于发电的C运用率，取决于3种不同碳物种(C、CO2、CO)之间的平衡，也便是所谓的“波多平衡”。
CASB体系可以运用沉积在电极上的大部分碳发电，并表现出高达84%的库伦功率。这标明，标明大部分贮存的能量可在放电阶段取得。此外，在800℃和100 mA cm -2 下，功率密度高达80 mW/cm2，可坚持38%的充放电功率。这初次证明具有波多平衡的 CASB 体系，通过重复发电（10 次充放电循环）没有退化，燃料电极没有产生降解。
研究人员标明，与储氢体系比较，估计CASB体系的尺度更小，体系功率更高。这为开发紧凑高效的碳储能体系奠定了根底，再加上运用可再生动力，有助于完成无化石燃料未来。
