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电池短路后也能“自恢复”

来源:亚博信誉有保障   发布时间:2021-08-16 07:21nbsp;  点击量:

本文摘要:最近,中国科学院沈阳化学物质所开发了新型锌碘液流电池技术。这种能起死回生的神秘电池将来用于大规模储藏技术,解决当前风能、太阳能等发电不倒数、不稳定的问题,构建清洁能源的有效利用。 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活性物质,具有低能密度、低安全性的优点。另外,锌碘液流与高比容量、低工作电压的碘电相结合,实现负活性电对,进一步提高整个电池的能量密度,显示出广阔的应用前景。

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最近,中国科学院沈阳化学物质所开发了新型锌碘液流电池技术。这种能起死回生的神秘电池将来用于大规模储藏技术,解决当前风能、太阳能等发电不倒数、不稳定的问题,构建清洁能源的有效利用。

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活性物质,具有低能密度、低安全性的优点。另外,锌碘液流与高比容量、低工作电压的碘电相结合,实现负活性电对,进一步提高整个电池的能量密度,显示出广阔的应用前景。但与其他锌基电池一样,锌负极的枝晶问题是其商业发展道路上的许多考验。锌负极在大充放电过程中,不会产生点状锌枝晶,这种树状结构的枝晶在循环过程中会大大生长,最后扎进电池的膜中,导致电池短路,严重影响电池的循环寿命。

如何诱导锌枝晶?科研人员考虑到膜结构和电解液的优化,产生的锌枝晶不能通过膜,或者自动避免部分已经通过膜的锌枝晶。这种新思路看起来相反,实质上是顺势疗法,为提高锌基电池负极稳定性取得了新途径。

在这一思路的指导下,中国科学院沈阳化学物质储藏技术研究部科学家们开发了上述长寿命可完全恢复的锌碘液流电池技术,通过廉价的聚烯烃多孔膜和低稳定性电解液,构建了电池多年循环和电池短路后的完全恢复。这种新电池的优点很多,最不可思议的是耐久性强,可以自己复活。

在电池过程中,聚烯烃多孔膜孔径中充满了解水的负极电解液,锌枝晶生长到膜孔内部后,解水的电解液可以沉淀锌枝晶,避免锌枝晶引起电池短路,构筑电池的长寿命循环。研究团队进一步缩放单电池组装千瓦级电堆,该电堆仍能顺利运行,能源效率维持在80%左右,具有短路完全恢复的特性,有力证明了该系统的可靠性和实用性。


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