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根据中国科学院网站3日的最新披露,中国科学院大连化学物理研究所团队近期在锌溴液流电池电极材料研究方面取得了新进展,该项目得到了国家自然科学基金等单位的支持。研究团队通过结构设计开发出高度有序的介孔碳阴极材料,组装后的单电池能效超过80%,突破了低功率密度的瓶颈。
锌溴液流电池具有理论能量密度高、电解质成本低的优点,在大规模储能领域具有良好的应用前景。在零部件国产化的情况下,成本相当于铅酸电池,电能密度是铅酸电池的3-5倍。锌溴液流电池材料的突破有助于我国储能电池产业的发展。
大连理化研究所的研究小组认为,锌溴液流电池在能量密度上有明显的优势,但其功率密度较低。为了提高br2/br- stack的反应速率,进一步提高锌溴液流电池的功率密度,研究团队通过结构设计开发了一种高度有序的介孔碳负极材料,并将其应用于锌溴液流电池。电极材料为br2/br-的反应提供了更多的活性位点,提高了反应动力学速率。同时,高度有序的孔结构可以有效降低溴的扩散阻力。用它组装的单电池运行电流密度为80ma/cm2,能效超过80%,突破了低功率密度的瓶颈,为高功率密度、低成本的锌溴液流电池的发展奠定了良好的基础。
在国际上,锌溴液流储能电池是世界主流储能技术之一,不仅在美国、澳大利亚、日本等发达国家有成功的应用案例,在新能源并网、分布式发电、电网辅助服务等领域也有成熟的应用。该电池寿命可达20年,充放电次数可达3万次以上,电能密度是铅酸电池的3倍以上,成本仅为锂电池的10%-20%。溴化锌电池储能系统可应用于风力发电、光伏电站、通信基站、新能源汽车充电桩、金融企业等。
在国内,随着能源互联网的发展,储能作为产业发展的基础,越来越受到市场的关注。锌溴液流储能电池因其显著的优势,得到了中科院等单位和上市企业的大力研发。中国首个锌溴液流电池储能基地在青海海东科技园建成,有望打破美国、日本等国的垄断。根据该机构的计算,未来10年全球储能市场将超过6000亿美元,中国市场将占据近三分之一。锌溴储能等电池的未来发展将是巨大的。
公司方面,中电新龙持有安徽美能储能系统有限公司37.98%的股份,其锌溴液流电池产品通过了中国电力科学研究院的测试,表明其有资格进入国家电网。美能储能系统有限公司是由美国zbb公司和中电新龙等合资成立的。zbb是液流储能电池以及电源管理和控制技术的领导者。zbb储能系统与锌溴液流储能电池相结合,可以提高可再生能源的利用率、电能效率和电能质量,满足智能电网的发展需求。路北化工(600727,BUY)主要经营化肥,生产能力为2000吨溴。数据显示,该公司在2015年生产了1797吨溴。
(记者刘中才)
标题:锌溴液流电池材料获突破
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