中科院大化所研發出新型鋅碘液流儲能電池

液流電池作為一種新型的電化學儲能技術，是清潔能源大規模儲能的首選技術之一。近日，中科院大連化學物理所研發出新型的長壽命、可自我恢復的鋅碘液流電池，有效解決了目前儲能電池存在的循環壽命短、功率密度低以及風能、太陽能等發電不連續、不穩定、不可控等難題，實現了清潔能源高效利用。

鋅碘液流電池具有高能量密度、高安全性的優勢，具有廣闊的應用前景。然而，與其他鋅基電池一樣，鋅負極的「枝晶問題」始終是其商業化發展道路的瓶頸。

據介紹，鋅碘液流電池的鋅負極在不斷的充放電過程中，會產生不規則的鋅枝晶，這種「樹狀結構」的枝晶會在循環過程中不斷生長，最終刺穿電池的膜，造成電池的短路，嚴重影響電池循環壽命。此外，負極側的析氫問題也影響著電解液的穩定性，造成電池循環性能下降。而解決這一難題的辦法是利用了廉價的聚烯烴多孔膜來替代昂貴的全氟磺酸離子交換膜。

中科院大連化物所儲能技術研究部李先鋒研究員、張華民研究員領導的研究團隊發現，在鋅碘液流電池的聚烯烴多孔結構中，充滿著氧化態電解液，它可以溶解充放電過程中產生的鋅枝晶，實現電池的「自我恢復」，從而解決了由於鋅枝晶導致的電池循環壽命差的問題。

據了解，該電池在充電過程中，負極的鋅枝晶會不斷向前生長，直至刺穿膜生長到正極一側，造成電池短路，但隨之而來的是正極氧化態電解液會與短路的鋅枝晶發生化學反應，將鋅枝晶慢慢溶解掉，最終使電池的短路現象消失，恢復正常性能。

為證實該體系的實用性，研究團隊成功集成出千瓦級電堆，該電堆在80mA/cm2下穩定運行超過300個循環，能量效率穩定在80%，表現出很好的可靠性。此外，該電池還具有成本低、電導率高、穩定性強、工作電流密度大等特點。

相關人員表示，該鋅碘液流電池仍處於研究初期階段，待進一步提高其高電流密度下的可靠性後，即可推進實用化和產業化。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！