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电池短路后也能“自恢复”

企业新闻 / 2021-10-07 02:27

本文摘要:近日,中科院沈阳化物所研发了一种新型锌碘液流电池技术。这种能“起死回生”的神秘电池未来将会用于大规模储能技术,解决目前风能、太阳能等发电不倒数、不稳定的难题,构建清洁能源高效利用。锌碘液流电池作为一种新型的电化学储能技术,使用高比容量、高活性的锌离子作为负极活性物质,具备低能量密度、低安全性的优势。此外,锌碘液流还搭配高比容量、低工作电压的碘电对做到负极活性电对,进一步提高了电池整体的能量密度,展现出辽阔的应用于前景。

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近日,中科院沈阳化物所研发了一种新型锌碘液流电池技术。这种能“起死回生”的神秘电池未来将会用于大规模储能技术,解决目前风能、太阳能等发电不倒数、不稳定的难题,构建清洁能源高效利用。锌碘液流电池作为一种新型的电化学储能技术,使用高比容量、高活性的锌离子作为负极活性物质,具备低能量密度、低安全性的优势。此外,锌碘液流还搭配高比容量、低工作电压的碘电对做到负极活性电对,进一步提高了电池整体的能量密度,展现出辽阔的应用于前景。

然而,与其他锌基电池一样,锌负极的“枝晶问题”是其商业化发展道路上的众多考验。锌负极在大大充放电过程中,不会产生点状的锌枝晶,这种“树状结构”的枝晶会在循环过程中大大生长,最后刺入电池的膜,导致电池短路,严重影响电池的循环寿命。如何诱导锌枝晶呢?科研人员想到了一个办法:通过膜结构和电解液的优化让产生的锌枝晶无法穿越膜;或者将部分早已穿越膜的锌枝晶自动避免。

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这种新的思路看起来反其道而为之,实质上则是顺势而为,为锌基电池负极稳定性提升获取了新途径。在这一思路的指导下,中科院沈阳化物所储能技术研究部的科学家们研发了上述的长寿命可自完全恢复的锌碘液流电池技术,通过用于廉价的聚烯烃多孔膜和低稳定性电解液,构建电池的长年循环以及电池短路后的自完全恢复。这种新的电池优点很多,最不可思议的就是耐用性强劲,还能自己“复活”。在电池过程中,聚烯烃多孔膜孔径中充满著了水解态的负极电解液,当锌枝晶生长到膜孔内部后,水解态的电解液可将锌枝晶沉淀掉,从而避免锌枝晶导致电池短路,构建电池的长寿命循环。

据介绍,研究团队将单电池更进一步缩放装配了千瓦级电堆,该电堆仍然可以平稳运营,能量效率维持在80%左右,依然具备短路完全恢复的特性,有力证明了该体系的可靠性和实用性。


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