近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员李先锋和研究员袁治章团队开发出250 kWh锌溴液流电池系统,并在榆林中科洁净能源创新研究院实现并网运行。该系统由电解液储罐、电堆、电力控制模块组成,设计放电总能量为250 kWh,实际放电能量为259.2 kWh,能量密度超过60 Wh/L。系统采用团队研发的50 kWh级高面容电堆与高稳定性新型电解液,并联合中国科学院沈阳自动化研究所研究员曾鹏、项目研究员崔世界团队,通过智能电控设计实时评估电池运行状态,实现了电堆的自适应均衡与独立控制,突破了多电堆串联电压一致性差的技术难题,提高了系统可靠性。

锌溴液流电池系统。大连化物所供图
锌溴液流电池储能技术具有安全性高、电解液成本低、能量密度高等优势,在分布式储能领域具有较好的应用前景。然而,其大规模应用仍面临负极锌沉积过程难以调控、正极溴扩散,以及电极反应动力学低等带来的效率和可靠性等问题。
团队通过构建多尺度传质—反应耦合路径,调控膜与电极界面热、质传递过程,实现了界面流场与电场分布的协同优化,促进了锌的均匀沉积和面容量的提升,建立了溶剂化结构的分子工程调控理论,解决了正极溴对电池材料的腐蚀与自放电问题,实现了电池循环稳定性与能量密度的提升。结合电堆的结构设计,团队开发出50 kWh级锌溴液流电池电堆。
250 kWh锌溴液流电池系统的开发,为MW级以上锌溴液流电池系统的集成与推广奠定了基础,有助于推动用户侧液流电池储能技术的进步。
版权声明:凡本网注明“来源:中国科学报、科学网、科学新闻杂志”的所有作品,网站转载,请在正文上方注明来源和作者,且不得对内容作实质性改动;微信公众号、头条号等新媒体平台,转载请联系授权。邮箱:shouquan@stimes.cn。