近日,長沙理工大學(xué)儲(chǔ)能研究所賈傳坤教授、丁美教授聯(lián)合中南大學(xué)劉金龍副教授、清華大學(xué)深圳國際研究生院周光敏副教授創(chuàng)新性研發(fā)了全球首款低成本高能量密度鋅—高錳液流電池,相關(guān)成果發(fā)表在國際知名期刊《Energy Storage Materials》(《儲(chǔ)能材料》)上。這一新型液流電池技術(shù)有望為中大規(guī)模儲(chǔ)能提供新方案。
實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo),能源是主戰(zhàn)場(chǎng),儲(chǔ)能技術(shù)則是能源轉(zhuǎn)型和能源安全的關(guān)鍵技術(shù)。隨著儲(chǔ)能行業(yè)向著高效率、低成本、靈活運(yùn)行方向快速發(fā)展,亟需開發(fā)性能更好、成本更低和壽命更長的新型儲(chǔ)能電池體系。液流電池以其功率與能量獨(dú)立、設(shè)計(jì)靈活簡單和循環(huán)壽命長等優(yōu)點(diǎn),是目前最具應(yīng)用前景的中大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)之一。但與此同時(shí),液流電池儲(chǔ)能技術(shù)要滿足商業(yè)化應(yīng)用要求,仍面臨提質(zhì)降本的挑戰(zhàn)。因此,開發(fā)由來源廣泛、價(jià)格低廉的氧化還原活性物質(zhì)構(gòu)成的液流電池體系,意義重大且迫切。
基于上述背景,賈傳坤團(tuán)隊(duì)開發(fā)了具有更好電化學(xué)活性、更強(qiáng)穩(wěn)定性和抗氧化性的石墨烯復(fù)合碳?xì)蛛姌O,成功破解了高錳酸鈉作為正極活性物質(zhì)的傳統(tǒng)壁壘,開發(fā)出首款低成本高能量密度鋅—高錳液流電池。
據(jù)測(cè)試,該款電池在能量密度、穩(wěn)定性及成本方面均表現(xiàn)優(yōu)異。該電池電壓達(dá)1.98V,是目前已報(bào)道具有單層隔膜結(jié)構(gòu)的水系液流電池最高值,全電池的實(shí)際能量密度能夠達(dá)到 97.8 瓦時(shí)/升,可高達(dá)傳統(tǒng)水系液流電池能量密度的4倍;得益于石墨烯改性碳?xì)蛛姌O的優(yōu)異性能,該電池能夠循環(huán)5000次,穩(wěn)定性突出;其優(yōu)異的倍率性能和較高的峰值功率密度拓展了該電池在調(diào)頻調(diào)峰等場(chǎng)景的應(yīng)用可能。當(dāng)前,由該款電池構(gòu)建的小型電堆可以穩(wěn)定運(yùn)行超過1200個(gè)循環(huán),容量保持率達(dá)到77.7%。加之其更為低廉的成本,商業(yè)化應(yīng)用的前景光明。
目前,該成果已完成專利技術(shù)轉(zhuǎn)化,研究人員正在進(jìn)行產(chǎn)品小試。
原標(biāo)題:長沙理工大學(xué)學(xué)者研發(fā)新型液流電池技術(shù) 有望為中大規(guī)模儲(chǔ)能提供新方案