【儀表網(wǎng) 儀表研發(fā)】近日，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所儲能技術(shù)研究部研究員李先鋒、張華民團(tuán)隊(duì)成功開發(fā)出新一代30 kW級低成本全釩液流電池電堆。
該電堆采用研究團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的可焊接多孔離子傳導(dǎo)膜(成本<100元/m2)。相對于傳統(tǒng)的電池組裝技術(shù)，膜材料實(shí)際使用面積減少30%。在新一代電堆的組裝工藝中，研究團(tuán)隊(duì)改變了傳統(tǒng)的組裝方式，將激光焊接技術(shù)應(yīng)用于電堆組裝工藝中，大大提高了電堆的可靠性，同時也提高了電堆裝配的自動化程度，減少了密封材料的使用，電堆總成本降低了40%。
研究團(tuán)隊(duì)曾提出不含離子交換基團(tuán)的離子篩分傳導(dǎo)機(jī)理，將多孔離子傳導(dǎo)膜引入電池(Energy Environ. Sci.，4(2011)，1676)；對多孔離子傳導(dǎo)膜構(gòu)效關(guān)系、傳輸機(jī)理進(jìn)行深入研究，優(yōu)化結(jié)構(gòu)與性能(Energy Environ. Sci.，5(2012)，6299；Energy Environ. Sci.，6(2013)，776；Energy Environ. Sci.，9(2016)，441；Energy Environ. Sci.，9(2016)，2319；Angew. Chem. Int. Ed.，55(2016)，3058；Nat. Commun.，11(2020)，13)，實(shí)現(xiàn)工程化放大和批量化生產(chǎn)；通過構(gòu)建可控的無機(jī)導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)與有機(jī)增韌網(wǎng)絡(luò)，開發(fā)出高導(dǎo)電性、高機(jī)械性能雙極板關(guān)鍵技術(shù)；結(jié)合電堆結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、優(yōu)化，開發(fā)出新一代高功率密度、低成本電堆。
大連化物所近年來在液流電池高性能、低成本關(guān)鍵材料，電堆技術(shù)及批量化生產(chǎn)，大規(guī)模儲能系統(tǒng)設(shè)計(jì)集成等方面取得系列技術(shù)突破，并與相關(guān)企業(yè)合作完成多項(xiàng)商業(yè)化示范工程，其中200 MW/800 MWh全釩液流電池儲能系統(tǒng)正在建設(shè)中。
以上工作得到中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)“變革性潔凈能源關(guān)鍵技術(shù)與示范”、國家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的支持。
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