首款低成本高能量密度鋅—高錳液流電池研發(fā)成功

近日，長沙理工大學儲能研究所教授賈傳坤、丁美聯(lián)合中南大學副教授劉金龍、清華大學深圳國際研究生院副教授周光敏創(chuàng)新性研發(fā)了首款低成本高能量密度鋅-高錳液流電池，相關成果發(fā)表在國際知名期刊Energy Storage Materials《儲能材料》上。這一新型液流電池技術有望為中大規(guī)模儲能提供新方案。

賈傳坤團隊開發(fā)了具有更好電化學活性、更強穩(wěn)定性和抗氧化性的石墨烯復合碳氈電極，成功破解了高錳酸鈉作為正極活性物質(zhì)的傳統(tǒng)壁壘，開發(fā)出首款低成本高能量密度的鋅-高錳液流電池。

據(jù)測試，該款電池在能量密度、穩(wěn)定性及成本方面均表現(xiàn)優(yōu)異。該電池電壓達1.98 V，是目前已報道具有單層隔膜結構的水系液流電池最高值，全電池的實際能量密度能夠達到 97.8 瓦時/升，可高達傳統(tǒng)水系液流電池能量密度的4倍；得益于石墨烯改性碳氈電極的優(yōu)異性能，該電池能夠循環(huán)5000次，穩(wěn)定性突出；其優(yōu)異的倍率性能和較高的峰值功率密度拓展了該電池在調(diào)頻調(diào)峰等場景的應用可能。當前，由該款電池構建的小型電堆可以穩(wěn)定運行超過1200個循環(huán)，容量保持率達到77.7%。加之其更為低廉的成本，商業(yè)化應用的潛力蔚為光明。

據(jù)悉，該成果于2019年8月申請發(fā)明專利，在世界上最早對鋅-高錳液流電池技術進行了保護，并于2022年2月獲得專利授權?；阡\-高錳液流電池低成本、高能量密度和良好電池性能等優(yōu)點，有望廣泛應用于中大規(guī)模儲能領域，為實現(xiàn)“碳中和”目標和可持續(xù)發(fā)展提供堅實技術支撐。目前，該成果已完成專利技術轉(zhuǎn)化，研究人員正在進行產(chǎn)品小試。