中科院大化所研發(fā)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(xué)儲能技術(shù)，是清潔能源大規模儲能的首選技術(shù)之一。近日，中科院大連化學(xué)物理所研發(fā)出新型的長(cháng)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(huán)壽命短、功率密度低以及風(fēng)能、太陽(yáng)能等發(fā)電不連續、不穩定、不可控等難題，實(shí)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(yōu)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(wèn)題”始終是其商業(yè)化發(fā)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(guò)程中，會(huì )產(chǎn)生不規則的鋅枝晶，這種“樹(shù)狀結構”的枝晶會(huì )在循環(huán)過(guò)程中不斷生長(cháng)，最終刺穿電池的膜，造成電池的短路，嚴重影響電池循環(huán)壽命。此外，負極側的析氫問(wèn)題也影響著(zhù)電解液的穩定性，造成電池循環(huán)性能下降。而解決這一難題的辦法是利用了廉價(jià)的聚烯烴多孔膜來(lái)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(shù)研究部李先鋒研究員、張華民研究員領(lǐng)導的研究團隊發(fā)現，在鋅碘液流電池的聚烯烴多孔結構中，充滿(mǎn)著(zhù)氧化態(tài)電解液，它可以溶解充放電過(guò)程中產(chǎn)生的鋅枝晶，實(shí)現電池的“自我恢復”，從而解決了由于鋅枝晶導致的電池循環(huán)壽命差的問(wèn)題。

　　據了解，該電池在充電過(guò)程中，負極的鋅枝晶會(huì )不斷向前生長(cháng)，直至刺穿膜生長(cháng)到正極一側，造成電池短路，但隨之而來(lái)的是正極氧化態(tài)電解液會(huì )與短路的鋅枝晶發(fā)生化學(xué)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(shí)該體系的實(shí)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(guò)300個(gè)循環(huán)，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(diǎn)。

　　相關(guān)人員表示，該鋅碘液流電池仍處于研究初期階段，待進(jìn)一步提高其高電流密度下的可靠性后，即可推進(jìn)實(shí)用化和產(chǎn)業(yè)化。