大連化物所大幅提高堿性鋅鐵液流電池循環(huán)穩(wěn)定性

近日，中科院大連化物所儲能技術(shù)研究部李先鋒研究員和張華民研究員帶領的研究團隊在堿性鋅鐵液流電池研究方面取得新進展，大幅提高了堿性鋅鐵液流電池的循環(huán)穩(wěn)定性,相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在《自然-通訊》（Nature Communications）上。

儲能技術(shù)是分布式能源系統(tǒng)的關(guān)鍵核心技術(shù)。近年來，大連化物所研究團隊所開發(fā)的堿性鋅鐵液流電池儲能技術(shù)具有成本低、安全性高、開路電壓高和環(huán)境友好等特點，在分布式儲能領域具有很好的應用前景。盡管如此，堿性鋅鐵液流電池在充、放電循環(huán)過程中伴隨著鋅枝晶及鋅累積的問題，影響了電池的可靠性。因此，解決鋅枝晶和鋅累積的問題，提高電池的可靠性是堿性鋅鐵液流電池實用化的關(guān)鍵。

為解決以上問題，研究團隊基于對離子傳導膜的深刻認識，將負電荷的多孔離子傳導膜引入到堿性鋅鐵液流電池中。利用離子傳導膜中負電荷對Zn(OH)42-離子的排斥作用，實現(xiàn)堿性鋅鐵液流電池在充電過程中鋅的沉積方向由沿離子傳導膜向沿電極側(cè)轉(zhuǎn)變，避免了鋅枝晶對隔膜造成破壞，大幅度提高了電池的循環(huán)穩(wěn)定性。此外，該設計可顯著提高鋅基液流電池的面容量，在一定程度上解決了傳統(tǒng)的鋅基液流電池鋅負極面容量受限的問題。研究結(jié)果對鋅基電池中鋅負極的調(diào)控具有重要的借鑒意義。