近日，大連化物所儲能技術研究部（DNL17）李先鋒研究員和袁治章研究員團隊開發的面向用戶(hu)側的100kWh鋅(xin)溴液流電(dian)池系統在(zai)榆林中科潔凈能(neng)源創新研(yan)究院并網運行。該系統由電(dian)解液(ye)循環系統、4個(ge)單堆(dui)容(rong)量為(wei)30kWh級的電(dian)堆(dui)以及與其配套(tao)的電(dian)力(li)控制模塊組成，設計放(fang)電(dian)總能(neng)量為(wei)100kWh。該系統在(zai)額定(ding)30kW功率下放(fang)電(dian)時，放(fang)電(dian)能(neng)量為(wei)110.3kWh，直流側(ce)能(neng)量轉化效率為(wei)83.0%。鋅(xin)溴液(ye)流電(dian)池具有能(neng)量密度高(gao)（>190Wh/L，基于2mol/L活性物(wu)質）、成本(ben)低等(deng)優勢，在(zai)用(yong)戶側(ce)儲(chu)能(neng)領域(yu)具有良好(hao)的應用(yong)前景。但(dan)鋅(xin)溴液(ye)流電(dian)池仍存在(zai)鋅(xin)負(fu)極沉(chen)積面容(rong)量低、鋅(xin)枝晶等(deng)關鍵科學與技術問題(ti)需要進一步解決。

大連化(hua)物(wu)所儲能(neng)技術研(yan)(yan)究(jiu)部(bu)堅持(chi)基礎(chu)研(yan)(yan)究(jiu)與應(ying)用(yong)研(yan)(yan)究(jiu)并(bing)重，通過對電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)關鍵材(cai)料包括電(dian)(dian)極材(cai)料（Sci. Bull.，2022；ACS Energy Lett.，2021；Adv. Mater.，2020；Sci. Bull.，2021；Adv. Funct. Mater.，2021）、電(dian)(dian)解液(ye)（J. Energ. Chem.，2022；Energy Environ. Sci.，2021；Adv. Funct. Mater.，2021；Adv. Mater.，2020）、高性(xing)能(neng)離子傳導膜(mo)（Energy Storage Mater.，2022；Mater. Today Energy，2021）等設(she)計開發，初步解決了鋅(xin)溴液(ye)流(liu)電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)運行工作電(dian)(dian)流(liu)密度偏低、鋅(xin)枝(zhi)晶、面容(rong)量(liang)偏低等問(wen)題。近年來，團(tuan)隊通過電(dian)(dian)堆(dui)(dui)結構設(she)計，調控電(dian)(dian)堆(dui)(dui)內部(bu)流(liu)場分布(bu)，優化(hua)電(dian)(dian)堆(dui)(dui)運行策略，將(jiang)鋅(xin)溴液(ye)流(liu)電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)電(dian)(dian)堆(dui)(dui)面容(rong)量(liang)提高近一倍至(zhi)140mAh/cm2，大幅度提高了電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)能(neng)量(liang)密度。在前期單堆(dui)(dui)能(neng)量(liang)30kWh級電(dian)(dian)堆(dui)(dui)穩(wen)定運行的基礎(chu)上，集成出(chu)100kWh鋅(xin)溴液(ye)流(liu)電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)系(xi)統。該系(xi)統的成功開發，將(jiang)進一步推動(dong)用(yong)戶側新型液(ye)流(liu)電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)的發展，對于推動(dong)液(ye)流(liu)電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)可持(chi)續發展具有重要意義(yi)。

以上工作得到(dao)了中科(ke)院(yuan)(yuan)A類先導專項“變革性潔凈能(neng)源關(guan)鍵技(ji)術與(yu)示范(fan)”、榆林創新院(yuan)(yuan)能(neng)源革命科(ke)技(ji)專項等項目的支(zhi)持。