科學網—打造「高能又長壽」的鋅碘單液流電池

2020-11-25 科學網
中科院大連化物所
打造「高能又長壽」的鋅碘單液流電池

 

本報訊（記者劉萬生 通訊員謝聰鑫）近日，中科院大連化學物理研究所研究員李先鋒和張華民帶領研究團隊，在高能量密度、長壽命鋅碘單液流電池研究方面取得新進展。研究成果發表於《能源環境科學》。

大規模儲能技術是實現可再生能源大規模利用的關鍵技術。液流電池具有安全性高、循環壽命長，效率高等特點，是大規模儲能的首選技術之一。鋅碘液流電池由於具有能量密度高、環境友好等優勢，受到了越來越多的關注。但是鋅碘液流電池還存在電池功率密度較低、循環壽命短以及活性物質利用率相對較低等問題。前期，該研究團隊通過對電解液組成和膜材料的優化，大大提高了鋅碘液流電池的循環壽命和功率密度。

在研究中，團隊創新性地提出了鋅碘單液流電池的概念。與傳統鋅碘液流電池不同，鋅碘單液流電池只有負極一側具有流動循環系統，正極電解質溶液固定在正極腔體中。該電池正極碘離子濃度完全可以滿足負極鋅沉積的容量需求。由於不存在電解液管路與泵的阻塞問題，電解質的利用率接近100%，大大提高了電池的能量密度。同時，科研人員採用多孔的碳氈作為電極，碳氈的三維導電網絡提高了單液流電池的功率密度。

實驗結果表明，該單液流電池可以在80mA/cm2下穩定運行超過500次循環以上，性能沒有明顯衰減。

相關論文信息：DOI: 10.1039/C8EE02825G

《中國科學報》 (2019-03-11 第3版 綜合)

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