鋅碘單液流電池能量密度大幅提高

記者從中科院大連化學物理研究所獲悉，該所儲能技術研究部李先鋒研究員、張華民研究員領導研究團隊創新性地提出鋅碘單液流電池的概念，實現鋅碘單液流中電解液的利用率達到近100%，進而大幅提高了電池的能量密度。研究成果在線發表于《能源環境科學》上。

大規模儲能技術是實現可再生能源大規模利用的關鍵技術，液流電池具有安全性高、循環壽命長，效率高等特點，是大規模儲能的首選技術之一。鋅碘液流電池是液流電池技術的一種，由于其具有較高的能量密度，以及環境友好等優勢，近年來受到越來越多的關注。

在前期的研究中，該科研團隊通過優化鋅碘液流電池的電解液組成和膜材料，提高了其循環壽命和功率密度。但是，為避免鋅碘液流電池內部阻塞而造成的電解質利用率相對較低問題仍待解決。

與傳統鋅碘液流電池不同，鋅碘單液流電池只有負極一側具有流動循環系統，正極電解質溶液直接固定在正極腔體中。由于鋅碘單液流電池正極為固體，沒有流動循環系統，所以不存在解液管路與泵的阻塞問題，因此碘離子可以充電到固態碘單質，使得電解質的利用率從大約50%提高到接近100%，電池的能量密度從之前的最高80 Wh/L提高到205 Wh/L。

此外，科研人員通過采用多孔的碳氈作為電極，保證了鋅碘單液流電池較高的功率密度(0.1 W/cm2)。實驗結果表明，該鋅碘單液流電池可以在電流密度為80 mA/cm2下，穩定運行超過500次循環以上，性能沒有明顯衰減。這些研究為高能量密度液流電池新體系的開發提供了重要的借鑒。