作者:刘万生 谢聪鑫 王永进 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2018/5/22 14:20:17
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中科院大化所研发出能自我恢复的锌碘液流电池

 

近日,中科院大连化物所储能技术研究部李先锋研究员、张华民研究员带领团队研发了一种新型的、长寿命、可自恢复的锌碘液流电池。该电池可以有效的解决目前锌碘液流电池存在循环寿命短,功率密度低的问题,有望用作大规模储能技术,解决目前风能、太阳能等发电不连续、不稳定、不可控的难题,实现清洁能源高效利用。

锌碘液流电池在锌负极在不断充放电过程中,会产生不规则的锌枝晶,这种“树状结构”的枝晶会在循环过程中不断生长,最终刺穿电池的膜,造成电池的短路,严重影响电池的循环寿命。

为解决此问题,研究人员提出利用廉价的聚烯烃多孔膜替代昂贵的全氟磺酸离子交换膜。该电池的聚烯烃多孔结构中充满的氧化态电解液可以溶解充放电过程中产生的锌枝晶,实现自恢复,解决了由于锌枝晶导致的电池循环寿命差的问题。此外该锌碘液流电池还具有成本低、电导率高、稳定性强、工作电流密度大等特点。实验表明,单电池能量效率可达到82%,较之前报道的锌碘体系提高了8倍。

为证实该体系的实用性,研究团队成功集成出千瓦级电堆,该电堆在80mA/cm2下稳定运行超过300个循环,能量效率稳定在80%,表现出很好的可靠性。该电池目前仍处于研究初期阶段,需进一步提高其高电流密度下的可靠性,推进其实用化和产业化。

相关工作以“非常重要文章(Very Important Paper)”形式发表于《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed.)上,并得到审稿人高度评价,审稿人认为:“这个令人尊重的研究团队,在液流电池领域所作出的这一项非常卓越的工作,将对新型液流电池的理论研究和应用研究产生重要的影响。

 
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