近日，中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所儲(chǔ)能技術(shù)研究部研究員李先鋒和研究員袁治章團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出面向用戶側(cè)的30kWh鋅溴液流電池系統(tǒng)。該系統(tǒng)由電解液循環(huán)系統(tǒng)、2個(gè)獨(dú)立的電堆、以及與其配套的電力控制模塊組成，設(shè)計(jì)容量為30kWh。經(jīng)測(cè)試，該系統(tǒng)在額定10kW功率下放電時(shí)，放電電量為30kWh。該系統(tǒng)可應(yīng)用于分布式能源及家用儲(chǔ)能等領(lǐng)域。
30kWh鋅溴液流電池系統(tǒng)（左）；高功率密度鋅溴液流電池電堆（右）
鋅溴液流電池具有成本低、開(kāi)路電壓高（1.82V）、能量密度高（>190Wh/L，基于2mol/L活性物質(zhì)）等優(yōu)勢(shì)，非常適合在分布式儲(chǔ)能及戶用儲(chǔ)能等領(lǐng)域應(yīng)用。近年來(lái)，我所儲(chǔ)能技術(shù)研究部堅(jiān)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(jì)、開(kāi)發(fā)、制備為主線，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）、功率密度偏低（Adv. Funct. Mater.，2021；Adv. Mater.，2019）等關(guān)鍵科學(xué)與技術(shù)問(wèn)題，將鋅溴液流電池電堆面容量提高至140mAh/cm2，從而大幅度提高了電池能量密度。同時(shí)，團(tuán)隊(duì)以電堆結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與系統(tǒng)控制策略開(kāi)發(fā)為兩翼，突破了高功率密度、高可靠性電堆的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與組裝技術(shù)，開(kāi)發(fā)出高能量密度、低成本用戶側(cè)鋅基液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。該系統(tǒng)的成功開(kāi)發(fā)，將進(jìn)一步推動(dòng)用戶側(cè)新型液流電池的發(fā)展與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，對(duì)于推動(dòng)液流電池可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
以上工作得到中科院電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)工程實(shí)驗(yàn)室等項(xiàng)目的支持。
