【大連日報】大連化物所研發出新一代全釩液流電池電堆

  來源:《大連日報》

  發布時間:2020-06-12

  本報訊(史丁秦 大連新聞傳媒集團記者謝小芳)風能、太陽能等可再生能源固有的隨機性、間歇性、波動性、直接并網難等特性,一定程度上限制了可再生能源的發展、利用。全釩液流電池是一種高性價比、高能效、長壽命的規模儲能技術,其可將不穩定的可再生能源儲存,并實現平穩輸出利用。全釩液流電池儲能系統由電堆、電解質溶液、管路系統、電池管理系統、能量變換系統等組成。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業化進程。

  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)研究員李先鋒和張華民領導的科研團隊成功開發出新一代低成本、高功率全釩液流電池電堆。經測試,該電堆在30kW恒功率運行時,其能量效率超過81%,100個循環容量無衰減。

  “我們通過應用自主研發的可焊接多孔離子傳導膜,實現了對電池電堆組裝工藝的改進?!崩釹確娼檣??!靶亂淮耙毫韉緋氐綞巡壞3至舜車綞訓母吖β拭芏?,相比傳統電堆,其總成本也下降了40%”。

  傳統全釩液流電池電堆使用的隔膜主要是商業化的全氟磺酸膜,其成本較高且離子選擇性相對較差。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,此外,多孔離子傳導膜的成本遠低于全氟磺酸膜,從而可大幅度降低電堆成本。在電堆組裝工藝中,新一代全釩液流電池電堆打破了傳統的組裝方式,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。

  大連化物所多年來一直堅持“產、學、研、用”創新開發模式,結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、大規模儲能系統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展有限公司合作在國內外成功實施了30余套千瓦至兆瓦級應用示范項目,包括國內目前最大國電龍源5MW/10MWh全釩液流風電場儲能系統。此外,大連200MW/800MWh全釩液流電池儲能系統正在建設中。

  新一代全釩液流電池電堆的成功研發,將大幅度降低全釩液流電池系統的成本,推動全釩液流電池的產業化應用。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”戰略性先導科技專項、國家自然科學基金等項目的支持。

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