近日，長沙(sha)理工大(da)學儲能研究所教授賈(jia)傳坤、丁美聯合中(zhong)南大(da)學副(fu)教授劉金(jin)龍、清華大(da)學深圳國際(ji)研究生院(yuan)副(fu)教授周光敏創新性(xing)研發(fa)了(le)首(shou)款低成本高(gao)能量密度鋅-高(gao)錳液流電(dian)池，相(xiang)關成果發(fa)表在國際(ji)知名期(qi)刊(kan)Energy Storage Materials《儲能材(cai)料》上。這一新型液流電(dian)池技術(shu)有(you)望(wang)為中(zhong)大(da)規模儲能提供新方案。

賈傳(chuan)坤團隊(dui)開(kai)發(fa)了具(ju)有更好電(dian)(dian)化(hua)學(xue)活(huo)性(xing)、更強穩定性(xing)和抗氧化(hua)性(xing)的(de)石墨烯復合碳氈(zhan)電(dian)(dian)極，成(cheng)功(gong)破解了高(gao)錳酸(suan)鈉作為正極活(huo)性(xing)物質的(de)傳(chuan)統壁(bi)壘，開(kai)發(fa)出首款(kuan)低成(cheng)本(ben)高(gao)能(neng)量密度(du)的(de)鋅-高(gao)錳液流電(dian)(dian)池。

據(ju)測試，該(gai)款電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)在能(neng)(neng)量(liang)密(mi)度(du)、穩(wen)定(ding)性及成本方面(mian)均表現優異。該(gai)電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)電(dian)(dian)壓達1.98 V，是目前(qian)已報道(dao)具有單層隔膜結(jie)構的(de)水(shui)系(xi)液流(liu)電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)最高值(zhi)(zhi)，全電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)的(de)實際(ji)能(neng)(neng)量(liang)密(mi)度(du)能(neng)(neng)夠(gou)(gou)達到 97.8 瓦時(shi)/升，可(ke)高達傳統水(shui)系(xi)液流(liu)電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)能(neng)(neng)量(liang)密(mi)度(du)的(de)4倍(bei)；得益于石墨烯改性碳氈電(dian)(dian)極的(de)優異性能(neng)(neng)，該(gai)電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)能(neng)(neng)夠(gou)(gou)循(xun)(xun)環5000次，穩(wen)定(ding)性突出(chu)；其(qi)優異的(de)倍(bei)率性能(neng)(neng)和較(jiao)高的(de)峰值(zhi)(zhi)功率密(mi)度(du)拓(tuo)展了該(gai)電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)在調頻調峰等(deng)場景的(de)應用(yong)(yong)可(ke)能(neng)(neng)。當前(qian)，由該(gai)款電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)構建的(de)小(xiao)型電(dian)(dian)堆可(ke)以穩(wen)定(ding)運行(xing)超過1200個循(xun)(xun)環，容量(liang)保持率達到77.7%。加之其(qi)更(geng)為低廉的(de)成本，商業化應用(yong)(yong)的(de)潛力蔚為光明。

據(ju)悉，該成(cheng)果(guo)于(yu)2019年(nian)8月申(shen)請發(fa)明專(zhuan)利，在世(shi)界上最早對鋅-高錳液(ye)流電(dian)池(chi)技(ji)術(shu)(shu)進行了(le)保護，并(bing)于(yu)2022年(nian)2月獲得專(zhuan)利授權。基(ji)于(yu)鋅-高錳液(ye)流電(dian)池(chi)低(di)成(cheng)本、高能(neng)量(liang)密度(du)和良(liang)好電(dian)池(chi)性能(neng)等(deng)優點，有望(wang)廣泛應(ying)用于(yu)中大(da)規模儲能(neng)領域，為實現“碳中和”目(mu)標和可持續發(fa)展提供(gong)堅實技(ji)術(shu)(shu)支撐。目(mu)前(qian)，該成(cheng)果(guo)已完成(cheng)專(zhuan)利技(ji)術(shu)(shu)轉化，研究人員正在進行產品小試(shi)。