据中科院消息,中科院金属研究所在高性能锌基液流电池领域取得进展,研究人员在深入理解碘氧化还原反应机制的基础上,提出了一种基于聚碘络合物的碘正极溶液,有效解锁了碘正极容量,实现了锌碘液流电池的高能长效循环运行。
此外,他们以锌负极界面电化学行为调控为切入点,在锌负极电解液中引入烟酰胺,有效避免了锌枝晶并显著提升了锌负极沉积溶解反应可逆性,组装的锌铁液流电池实现了高效稳定运行。
报道称,改进后的锌碘液流电池放电容量显著提升了58%,在70%能量效率下稳定循环600圈,为开发高性能锌碘液流电池提供了新的途径。改进后的锌铁液流电池性能显著增强,充放电循环400次无明显容量衰减,循环寿命提升了100%,为高性能锌基液流电池开发提供了技术支撑。
锌基液流电池是三种主要液流电池中的一种,其他还有钒液流电池、铁铬液流电池。目前,钒液流电池成熟度最高,商业化进程最快;锌基液流电池等其他电池体系还处于研发和商业化初期。
锌基液流电池相比其他电池,具有成本低、能量密度高、安全性好、环境友好等优点,在大规模储能领域具有较好的应用前景。
不过,锌基液流电池在长循环过程中,电解液中的反应物离子更容易扩散至电极表面的凸起处,形成锌枝晶,锌枝晶的不断生长会刺破隔膜,最终导致电池短路失效。因此,锌基液流电池必须解决锌枝晶形成和生长的问题,才能实现真正的应用。
中科院此次公布的两项锌基液流研究成果,就是针对锌沉积形貌的有效调控,解决锌枝晶的形成和生长问题,实现锌基液流电池长效循环运行。
从几类主要液流电池商业化进程看,钒液流电池进展最快。大连液流电池储能调峰电站即将在今年8月正式投入商业运行;铁-铬液流电池“容和一号”首条量产线在今年1月投产;锌基液流电池目前仍处于研究阶段。
证券时报・数据宝统计,A股多家公司已在锌基液流电池有布局。中电兴发此前曾公告,公司与美国ZBB能源公司合作设立安徽美能储能系统有限公司,主要生产锌溴液流储能电池及其管理系统等有关业务。
山东章鼓在投资者互动平台表示,参股公司喀什安德生产的水系锌离子电池,主要应用在储能系统。
此外,作为锌基液流电池的原料,锌矿类上市公司也将受益于电池的产业化。数据宝统计,锌金属类股票主要有锌业矿业、驰宏锌锗、株冶集团、罗平锌电等。