近日,中國科學院大連化學物理研究所(以下簡稱大連化物所)李先鋒研究員和張華民研究員領導的科研團隊成功開發(fā)出新一代低成本、高功率全釩液流電池電堆。經(jīng)測試,該電堆在30kW恒功率運行時,其能量效率超過81%,100個循環(huán)容量無衰減。
風能、太陽能等可再生能源固有的隨機性、間歇性、波動性、直接并網(wǎng)難等特性,一定程度上限制了可再生能源的發(fā)展、利用。全釩液流電池是一種高性價比、高能效、長壽命的規(guī)模儲能技術,其可將不穩(wěn)定的可再生能源儲存,并實現(xiàn)平穩(wěn)輸出利用。全釩液流電池儲能系統(tǒng)由電堆、電解質(zhì)溶液、管路系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)、能量變換系統(tǒng)等組成。其中電堆起到了至關重要的作用,提高電堆功率密度、降低電堆成本將進一步加速全釩液流電池技術的產(chǎn)業(yè)化進程。
全釩液流電池儲能系統(tǒng)由電堆、電解質(zhì)溶液、管路系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)、能量變換系統(tǒng)等組成。其中電堆起到了至關重要的作用,提高電堆功率密度、降低電堆成本將進一步加速全釩液流電池技術的產(chǎn)業(yè)化進程。
新一代電堆采用的可焊接多孔離子傳導膜可以提升離子選擇性,提高電解液的容量保持率,該膜的成本遠低于傳統(tǒng)的全氟磺酸膜,在電堆組裝工藝中,新一代全釩液流電池電堆打破了傳統(tǒng)的組裝方式,首次將激光焊接技術應用于電堆集成,不僅提高了電堆的可靠性,同時提高了電堆裝配的自動化程度,減少密封材料的使用,也降低了電堆的成本。
“我們通過應用自主研發(fā)的可焊接多孔離子傳導膜,實現(xiàn)了對電池電堆組裝工藝的改進?!崩钕蠕h介紹?!靶乱淮C液流電池電堆不但保持了傳統(tǒng)電堆的高功率密度,相比傳統(tǒng)電堆,其總成本也下降了40%”。
大連化物所多年來一直堅持“產(chǎn)、學、研、用”創(chuàng)新開發(fā)模式,結(jié)合國家對儲能技術的重大需求,在液流電池高性能、低成本關鍵材料、電堆技術及批量化生產(chǎn)、大規(guī)模儲能系統(tǒng)設計集成等方面取得了一系列技術突破,并與大連融科儲能技術發(fā)展有限公司合作在國內(nèi)外成功實施了30余套千瓦至兆瓦級應用示范項目,包括國內(nèi)目前最大國電龍源5MW/10MWh全釩液流風電場儲能系統(tǒng)。此外,大連200MW/800MWh全釩液流電池儲能系統(tǒng)正在建設中。
新一代全釩液流電池電堆的成功研發(fā),將大幅度降低全釩液流電池系統(tǒng)的成本,推動全釩液流電池的產(chǎn)業(yè)化應用。以上工作得到了中國科學院“變革性潔凈能源關鍵技術與示范”戰(zhàn)略性先導科技專項、國家自然科學基金等項目的支持。
責任編輯:gt
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