近日，大連化物所儲能技術(shù)研究部李先鋒研究員和袁治章研究員團隊突破了高能量密度鋅溴液流電池關(guān)鍵技術(shù)，成功集成出30 kW級的鋅溴液流電池電堆。電堆面容量可達到140 mAh cm-2，電堆實測放電電量可達31.6 kWh。
 

　　鋅溴液流電池具有成本低、開路電壓高(1.82 V)、能量密度高(>190 Wh L-1，基于2 mol L-1活性物質(zhì))等優(yōu)勢，十分適合在分布式儲能及戶用儲能領(lǐng)域應(yīng)用。和傳統(tǒng)液流電池不同，鋅溴液流電池在電解液量滿足的條件下，電堆內(nèi)鋅的沉積面容量會影響其能量密度，目前鋅溴液流電池技術(shù)發(fā)展仍受限于鋅負極沉積面容量和枝晶問題。近年來，儲能技術(shù)研究部堅持基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究并重，以鋅溴液流電池關(guān)鍵材料的設(shè)計、開發(fā)、制備為主線，初步解決了鋅溴液流電池鋅枝晶(Energy Environ. Sci. 2021; Adv. Mater. 2020)、面容量受限(Science Bulletin. 2021)、溴滲透(Adv. Mater. 2020；Adv. Funct. Mater. 2021)及功率密度偏低(Science Bulletin. 2022; Adv. Mater. 2019)等關(guān)鍵科學(xué)與技術(shù)問題；結(jié)合電堆的結(jié)構(gòu)設(shè)計，突破了高面容量電堆結(jié)構(gòu)設(shè)計與組裝技術(shù)，開發(fā)出30 kW級用戶側(cè)鋅溴液流電池系統(tǒng)。相比所開發(fā)的30 kWh鋅溴液流電池系統(tǒng)(2個獨立電堆)，該電堆集成度更高、成本更低，可有效避免實際應(yīng)用過程中因電堆串聯(lián)數(shù)多帶來的均一性問題，有助于提高系統(tǒng)運行可靠性。本成果為鋅溴液流電池系統(tǒng)的集成與示范應(yīng)用奠定堅實基礎(chǔ)。
 

　　以上工作得到了中科院A類先導(dǎo)專項“變革性潔凈能源關(guān)鍵技術(shù)與示范”、榆林中科潔凈能源創(chuàng)新研究院能源革命科技專項等項目的支持。(文/宋楊、苑辰光 圖/王雨霄)