【儀表網 研發快訊】鋅溴液流電池是液流電池的一種，屬于能量型儲能，能夠大容量、長時間的充放電，鋅溴液流電池由于在系統設計中有非常大的靈活性和極強的可擴展性，在大規模儲能技術領域受到重視。同時，含鋅體系的可充電電池由于鋅的高能量密度以及低成本，長期以來被認為在大規模儲能系統應用中具有競爭力；而鋅溴液流電池則是作為這兩種技術的結合，該技術在儲能領域中的應用將具有很高潛力。
近日，中科院大連化物所儲能技術研究部(DNL17)李先鋒研究員和袁治章研究員團隊開發的面向用戶側的100kWh鋅溴液流電池系統在榆林中科潔凈能源創新研究院并網運行。該系統由電解液循環系統、4個單堆容量為30kWh級的電堆以及與其配套的電力控制模塊組成，設計放電總能量為100kWh。該系統在額定30kW功率下放電時，放電能量為110.3kWh，直流側能量轉化效率為83.0%。
近日，中科院大連化物所儲能技術研究部(DNL17)李先鋒研究員和袁治章研究員團隊開發的面向用戶側的100kWh鋅溴液流電池系統在榆林中科潔凈能源創新研究院并網運行。該系統由電解液循環系統、4個單堆容量為30kWh級的電堆以及與其配套的電力控制模塊組成，設計放電總能量為100kWh。該系統在額定30kW功率下放電時，放電能量為110.3kWh，直流側能量轉化效率為83.0%。
鋅溴液流電池具有能量密度高(>190Wh/L，基于2mol/L活性物質)、成本低等優勢，在用戶側儲能領域具有良好的應用前景。但鋅溴液流電池仍存在鋅負極沉積面容量低、鋅枝晶等關鍵科學與技術問題需要進一步解決。
中科院大連化物所儲能技術研究部堅持基礎研究與應用研究并重，通過對電池關鍵材料包括電極材料(Sci. Bull.，2022；ACS Energy Lett.，2021；Adv. Mater.，2020；Sci. Bull.，2021；Adv. Funct. Mater.，2021)、電解液(J. Energ. Chem.，2022；Energy Environ. Sci.，2021；Adv. Funct. Mater.，2021；Adv. Mater.，2020)、高性能離子傳導膜(Energy Storage Mater.，2022；Mater. Today Energy，2021)等設計開發，初步解決了鋅溴液流電池運行工作電流密度偏低、鋅枝晶、面容量偏低等問題。
近年來，團隊通過電堆結構設計，調控電堆內部流場分布，優化電堆運行策略，將鋅溴液流電池電堆面容量提高近一倍至140mAh/cm2，大幅度提高了電池能量密度。在前期單堆能量30kWh級電堆穩定運行的基礎上，集成出100kWh鋅溴液流電池系統。該系統的成功開發，將進一步推動用戶側新型液流電池的發展，對于推動液流電池可持續發展具有重要意義。
以上工作得到了中科院A類先導專項“變革性潔凈能源關鍵技術與示范”、榆林創新院能源革命科技專項等項目的支持。(文/宋楊、苑辰光 圖/邵家云)
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