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大连化物所研发出低成本、高功率密度全钒液流电池电堆
发表时间:2020-06-16 浏览:44

近日,中国科学院大连化学物理研究所储能技术研究部研究员李先锋、张华民团队成功开发出新一代30 kW级低成本全钒液流电池电堆。



该电堆采用研究团队自主研发的可焊接多孔离子传导膜(成本<100元/m2)。相对于传统的电池组装技术,膜材料实际使用面积减少30%。在新一代电堆的组装工艺中,研究团队改变了传统的组装方式,首次将激光焊接技术应用于电堆组装工艺中,大大提高了电堆的可靠性,同时也提高了电堆装配的自动化程度,减少了密封材料的使用,电堆总成本降低了40%。
  研究团队曾提出不含离子交换基团的离子筛分传导机理,将多孔离子传导膜引入电池(Energy Environ. Sci.,4(2011),1676);对多孔离子传导膜构效关系、传输机理进行深入研究,优化结构与性能(Energy Environ. Sci.,5(2012),6299;Energy Environ. Sci.,6(2013),776;Energy Environ. Sci.,9(2016),441;Energy Environ. Sci.,9(2016),2319;Angew. Chem. Int. Ed.,55(2016),3058;Nat. Commun.,11(2020),13),实现工程化放大和批量化生产;通过构建可控的无机导电网络与有机增韧网络,开发出高导电性、高机械性能双极板关键技术;结合电堆结构设计、优化,开发出新一代高功率密度、低成本电堆。
  大连化物所近年来在液流电池高性能、低成本关键材料,电堆技术及批量化生产,大规模储能系统设计集成等方面取得系列技术突破,并与相关企业合作完成多项商业化示范工程,其中200 MW/800 MWh全钒液流电池储能系统正在建设中。
  以上工作得到中科院战略性先导科技专项“变革性洁净能源关键技术与示范”、国家自然科学基金等项目的支持。


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