Adv. Sci.: 可充电海水电池同时储能和海水淡化的可行性和未来展望

可充电海水电池（SWB）是一种独特的储能系统，可以将海水直接转化为可再生能源。在SWB正负极之间放置一个脱盐室（海水电池脱盐，SWB-D）可以在给SWB充电的同时进行海水淡化。

由于海水淡化是一项主要由反渗透 (RO) 膜工艺决定的成熟技术，因此替代的海水淡化技术必须考虑能源成本。然而目前基于SWB-D系统每淡化单位水成本（$ m^-3) 的可行性讨论不够充分。

在此，韩国蔚山国立科技学院（UNIST）的Youngsik Kim和Kyung Hwa Cho等人基于淡化水的单位成本（$ m^-3）讨论 SWB-D系统的可行性，该成本由产出水量除以SWB-D的单价计算得出。此外，还讨论了海水淡化研究的未来方向。为了实现这些目标，首先讨论 SWB 的基本工作机制，因为它在SWB-D系统中用作阳极。

图1. SWB与其他电池系统的能量密度比较

根据计算，当前SWB-D系统预计设备成本≈1.02 $ m^-3（低于RO膜的0.60-1.20 $ m^-3），此时96%的能量被回收且性能稳定，可以实现1000个循环。阴离子交换膜（AEM）和隔膜对材料成本的贡献很大，分别占总成本的50%和41%。因此，未来应专注于制造低成本AEM和隔膜，这将为SWB-D的大规模应用铺平道路。

图2. 海水电池淡化与其他海水淡化技术对比

Simultaneous Energy Storage and Seawater Desalination using Rechargeable Seawater Battery: Feasibility and Future Directions, Advanced Science 2021. DOI: 10.1002/advs.202101289

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