深圳科研团队自主研发“锌基液流电池”：低成本、高安全的储能“新星”

科技 2024-11-01 09:21 浙江

活动预告

由广东省惠州市惠阳区人民政府指导，中国石油大学（北京）、中海储能、全球储能网、全球液流电池网等联合举办的2024年绿色低碳转型与储能技术创新产教融合研讨会/CFE2024 南方液流电池储能产教融合高峰论坛将于12月24-25日在广东惠阳召开，诚邀您的参与！

　　如何应对弃风、弃光现象？如何解决储能设施的安全性问题？

　　10月29日，绿色低碳技术项目推介活动在深圳国际低碳城论坛上举办，来自中国科学院深圳先进技术研究院（以下简称“深圳先进院”）的科研团队，展示了一项自主研发的低成本、高安全的长时锌基液流电池技术。

深圳先进院博士后裴逸先介绍锌基液流电池项目。

　　储能技术有多重要？在论坛开幕式上，中国科学院院士、南方科技大学碳中和能源研究院院长赵天寿指出，太阳能和风能存在波动和不可控性，要提高新能源的实际利用水平，实现能源绿色低碳转型，发展高安全、长时储能技术是关键。他特别提到，液流电池技术具备本征安全、时长灵活等优势，发展前景广阔。

　　据深圳先进院博士后裴逸先介绍，目前新能源主要采用的储能形式是磷酸铁锂电池，尽管磷酸铁锂电池是优异的动力电池，但并不适用于大体积、高能量的储能场景，存在一定安全隐患。而在液流电池领域，全钒液流电池目前是行业主流，但成本较高。“我们团队研发的锌基液流电池，兼具高安全性的同时，相较主流的全钒液流电池，能够做到更低成本。”

　　什么是锌基液流电池？液流电池是一种能够存储和释放电能的装置，通过将电能转化为化学能，再将其转化回电能的方式来实现。而锌基液流电池，就是以锌作为负极材料的液流电池。

　　“液流电池将有机电解液替换成水，无法燃烧或爆炸，能够保障绝对安全，它的液体非常稳定，可以像变电站一样布置在建筑内部，甚至可以建设管道来运输和储存。”裴逸先介绍道。

　　在降本增效方面，相较于主流的全钒液流电池，锌基液流电池更具成本优势。“全钒液流电池采用的隔膜是Nafion材料，其进口单价昂贵，每平方米不低于5000元，而团队所研发的锌基液流电池以聚烯烃作为隔膜材料，每平方米价格仅百元左右，大大降低了电池隔膜成本。”与此同时，在原材料方面，钒铁矿价格为9万元每吨，而纯锌价格为2.2万元每吨，因此锌基液流电池在大规模储能领域极具竞争力。

　　裴逸先告诉记者，团队专注锌基电池研发已有8年时间，电解液材料和隔膜材料研发是团队的核心技术。目前实验室的单体电池已达到稳定循环2300圈，能量效率保持80%以上。同时，团队也在开发适用于高低温场景的锌溴液流电池电解液，循环寿命、库伦效率等性能已达行业领先水平。目前项目申请储能电池相关的核心专利16项，发表多篇高水平研究型论文。

　　作为科研人员，裴逸先参加深圳国际低碳城论坛收获良多。“通过论坛，一方面了解了更多碳中和、碳交易等绿色低碳领域的最新动态。另一方面，通过路演与产业界深入交流，获得了许多好的建议，希望能够将我们的技术真正落地。”

论坛项目路演现场。

　　裴逸先表示，储能技术的目标就是实现削峰填谷，而深圳的工业体系是理想的应用场景。“科研人员不能只在实验室里埋头苦干，更要推动自己的研究成果和创新技术走向市场，实现应用价值。”据他透露，锌基液流电池项目下一步将进入中试阶段，进一步提高电池寿命，打通产业链、降低成本。（作者：读特新闻记者严偲偲）

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