中科院大化所研發(fā)出能自我恢復(fù)的鋅碘液流電池
發(fā)布時間：2018-05-23 06:48:05瀏覽次數(shù)：3092
中科院大化所研發(fā)出能自我恢復(fù)的鋅碘液流電池
近日，中科院大連化物所儲能技術(shù)研究部李先鋒研究員、張華民研究員帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一種新型的、長壽命、可自恢復(fù)的鋅碘液流電池。該電池可以有效的解決目前鋅碘液流電池存在循環(huán)壽命短，功率密度低的問題，有望用作大規(guī)模儲能技術(shù)，解決目前風(fēng)能、太陽能等發(fā)電不連續(xù)、不穩(wěn)定、不可控的難題，實(shí)現(xiàn)清潔能源高效利用。
鋅碘液流電池在鋅負(fù)極在不斷充放電過程中，會產(chǎn)生不規(guī)則的鋅枝晶，這種“樹狀結(jié)構(gòu)”的枝晶會在循環(huán)過程中不斷生長，最終刺穿電池的膜，造成電池的短路，嚴(yán)重影響電池的循環(huán)壽命。
為解決此問題，研究人員提出利用廉價的聚烯烴多孔膜替代昂貴的全氟磺酸離子交換膜。該電池的聚烯烴多孔結(jié)構(gòu)中充滿的氧化態(tài)電解液可以溶解充放電過程中產(chǎn)生的鋅枝晶，實(shí)現(xiàn)自恢復(fù)，解決了由于鋅枝晶導(dǎo)致的電池循環(huán)壽命差的問題。此外該鋅碘液流電池還具有成本低、電導(dǎo)率高、穩(wěn)定性強(qiáng)、工作電流密度大等特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)表明，單電池能量效率可達(dá)到82%，較之前報(bào)道的鋅碘體系提高了8倍。
為證實(shí)該體系的實(shí)用性，研究團(tuán)隊(duì)成功集成出千瓦級電堆，該電堆在80mA/cm2下穩(wěn)定運(yùn)行超過300個循環(huán)，能量效率穩(wěn)定在80%，表現(xiàn)出很好的可靠性。該電池目前仍處于研究初期階段，需進(jìn)一步提高其高電流密度下的可靠性，推進(jìn)其實(shí)用化和產(chǎn)業(yè)化。
相關(guān)工作以“非常重要文章（Very Important Paper）”形式發(fā)表于《德國應(yīng)用化學(xué)》（Angew. Chem. Int. Ed.）上，并得到審稿人高度評價，審稿人認(rèn)為：“這個令人尊重的研究團(tuán)隊(duì),在液流電池領(lǐng)域所作出的這一項(xiàng)非常卓越的工作，將對新型液流電池的理論研究和應(yīng)用研究產(chǎn)生重要的影響。
