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《锌基液流电池研究进展》核心纪要(2022年10月)
投研掘地蜂
2022-11-01 12:51:08
《锌基液流电池研究进展》核心纪要(2022年10月)

 1、锌基液流电池发展:由于锌储量丰富,价格也相对便宜,具有广泛的酸碱适用性、较低的氧化还原电 位、较高的理论能量密度等优点,被广泛的用作储能的活性物质。通过选择合适的正极活性分子,开发出 种类繁多的锌基液流电池,比如说锌铁、锌溴,锌碘、锌镍、锌锰等等。 

2、锌基液流电池的挑战:在锌的负极侧会发生析氢的负反应,还有不可避免的锌枝晶。锌枝晶的发生不仅 会降低锌的氧化还原可逆性,而且会堵塞管路、刺穿隔膜、造成短路等。那么在铁正极这一侧,尤其是在 偏碱性的介质里面,铁离子、亚铁离子很容易发生水解,铁化合物的溶解度也偏低,这些制约了电池能量 密度的提升。 

3、锌铁液流电池进展:铁价格便宜,是地壳中含量第二丰富的金属元素,而且具有很好的氧化还原性质。 铁氰根、亚铁氰根离子有比较好的氧化还原可逆性,稳定性也好,不容易发生水解。以铁氰化钾作为正极 的活性物质,跟负极的锌来配对,组成一个中性的锌铁液流电池。负极电解液性能的提升最简单的方法就 是向增加添加剂,通过向负极电解液里面加入溴化钾,使得锌电对的氧化还原反应的可逆性和稳定性都得 到了提高。同时,通过异离子协同可以提高循环次数,把电解质从氢氧化钾改成氢氧化钠,锌铁液液流电 池的循环稳定性可以提高到7600多次,它的容量保持率是非常高的。 

4、锌基液流未来发展方向:导向都是以它能够实用化为导向,那么它的目标就是要成本低、性能高,这个 性能又包括了一个综合的考量,有效率、能量密度、功率密度以及循环寿命,我们如何去调控这些性能, 也是需要大量的基础研究来进行支撑。两个方向,一个是实验室阶段的对于关键材料的攻关方向,电解 液、隔膜、石墨烯,都需要针对性提高它们的性能,降低它们的成本。另外第二个方向就是说目前已经较 为成熟的一些锌基液流电池技术,是可以进行初步的小试、中试、产业化的探索。

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