近日,中科院大連化物所研發(fā)了一種新型鋅碘液流
電池技術。這種能“起死回生”的神奇
電池有望用作大規(guī)模儲能技術,解決目前風能、太陽能等發(fā)電不連續(xù)、不穩(wěn)定的難題,實現(xiàn)清潔能源高效利用。
鋅碘液流電池作為一種新型的電化學儲能技術,采用高比容量、高活性的鋅離子作為負極活性物質,具有高能量密度、高安全性的優(yōu)勢。此外,鋅碘液流還選用高比容量、高工作電壓的碘電對做正極活性電對,進一步提高了電池整體的能量密度,展現(xiàn)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”是其商業(yè)化發(fā)展道路上的一大難關。
鋅負極在不斷充放電過程中,會產生不規(guī)則的鋅枝晶,這種“樹狀結構”的枝晶會在循環(huán)過程中不斷生長,最終刺穿電池的膜,造成電池短路,嚴重影響電池的循環(huán)壽命。
如何抑制鋅枝晶呢?科研人員想出了一個辦法:通過膜結構和電解液的優(yōu)化讓產生的鋅枝晶不能穿過膜;或者將部分已經穿過膜的鋅枝晶自動消除。這種新的思路看似反其道而為之,實際上則是順勢而為,為鋅基電池負極穩(wěn)定性提高提供了新途徑。在這一思路的指導下,中科院大連化物所儲能技術研究部的科學家們研發(fā)了上述的長壽命可自恢復的鋅碘液流電池技術,通過使用廉價的聚烯烴多孔膜和高穩(wěn)定性電解液,實現(xiàn)電池的長期循環(huán)以及電池短路后的自恢復。
這種新電池優(yōu)點很多,最奇妙的就是耐用性強,還能自己“復活”。在充電過程中,聚烯烴多孔膜孔徑中充滿了氧化態(tài)的正極電解液,當鋅枝晶生長到膜孔內部后,氧化態(tài)的電解液可將鋅枝晶溶解掉,從而防止鋅枝晶造成電池短路,實現(xiàn)電池的長壽命循環(huán)。
據介紹,研究團隊將單電池進一步放大組裝了千瓦級電堆,該電堆依然可以穩(wěn)定運行,能量效率保持在80%左右,仍然具有短路恢復的特性,有力證明了該體系的可靠性和實用性。
(責任編輯:子蕊)