近日中科院大連化學(xué)物理研究所團(tuán)隊(duì)，在鋅溴液流電池電極材料研究方面取得新進(jìn)展，該項(xiàng)目獲得國(guó)家自然科學(xué)基金委等單位資助。該研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，開(kāi)發(fā)出高度有序的介孔碳正極材料，用其組裝的單電池能量效率超過(guò)80%，突破了低功率密度的制約瓶頸。
據(jù)報(bào)道，鋅溴液流電池具有高理論能量密度、電解液成本低的優(yōu)勢(shì)，在大規(guī)模儲(chǔ)能領(lǐng)域具有較好的應(yīng)用前景。在零部件國(guó)產(chǎn)化的情況下，成本與鉛酸電池相當(dāng)，電能量密度則為鉛酸蓄電池的3倍至5倍。鋅溴液流電池材料的突破，有助于我國(guó)儲(chǔ)能電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
據(jù)大連物化所研究團(tuán)隊(duì)介紹，鋅溴液流電池在能量密度方面優(yōu)勢(shì)顯著，但功率密度偏低。為了提高Br2/Br-電堆的反應(yīng)速率，進(jìn)一步提高鋅溴液流電池的功率密度，研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)出高度有序的介孔碳正極材料，并將其應(yīng)用于鋅溴液流電池。該電極材料為Br2/Br- 的反應(yīng)提供了更多的活性位點(diǎn)，提高了其反應(yīng)動(dòng)力學(xué)速率。同時(shí)，高度有序的孔結(jié)構(gòu)可以有效地降低溴的擴(kuò)散阻力。用其組裝的單電池在80mA/cm2的電流密度下運(yùn)行，能量效率超過(guò)80%，突破了低功率密度的制約瓶頸，為高功率密度、低成本的鋅溴液流電池開(kāi)發(fā)打下了良好的基礎(chǔ)。
從國(guó)際上來(lái)看，鋅溴液流儲(chǔ)能電池是全球主流儲(chǔ)能技術(shù)之一，不僅在美國(guó)、澳大利亞、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家均有成功應(yīng)用案例，而且在新能源并網(wǎng)、分布式發(fā)電、電網(wǎng)輔助服務(wù)等領(lǐng)域也有成熟應(yīng)用。這種電池的壽命可達(dá)20年，充放電次數(shù)達(dá)到3萬(wàn)次以上，電能密度為鉛酸電池的3倍以上，而成本僅只有鋰電池的10%至20%。鋅溴電池儲(chǔ)能系統(tǒng)可以應(yīng)用風(fēng)電、光伏電站、通信基站、新能源汽車(chē)充電樁、金融企業(yè)等。
國(guó)內(nèi)方面，隨著能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，儲(chǔ)能作為行業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)，受到市場(chǎng)日益重視。鋅溴液流儲(chǔ)能電池由于其顯著優(yōu)勢(shì)，獲得中科院、上市企業(yè)等多家單位大力研發(fā)。我國(guó)首個(gè)鋅溴液流電池儲(chǔ)能基地已在青海海東科技園建設(shè)，有望打破美國(guó)、日本等國(guó)壟斷。據(jù)機(jī)構(gòu)測(cè)算，未來(lái)10年全球儲(chǔ)能市場(chǎng)將超過(guò)6千億美元，我國(guó)市場(chǎng)將占據(jù)近三分之一，鋅溴儲(chǔ)能等電池未來(lái)發(fā)展空間巨大。A股中中電鑫龍、魯北化工等上市公司，涉及鋅溴液流電池相關(guān)業(yè)務(wù)。<
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