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近日，大連化物所儲(chǔ)能技術(shù)研究部李先鋒研究員和袁治章研究員團(tuán)隊(duì)突破了高能量密度鋅溴液流電池關(guān)鍵技術(shù)，成功集成出30 kW級(jí)的鋅溴液流電池電堆。電堆面容量可達(dá)到140 mAh cm–2，電堆實(shí)測(cè)放電電量可達(dá)31.6 kWh。

鋅溴液流電池具有成本低、開路電壓高（1.82 V）、能量密度高（>190 Wh L-1，基于2 mol L-1活性物質(zhì)）等優(yōu)勢(shì)，十分適合在分布式儲(chǔ)能及戶用儲(chǔ)能領(lǐng)域應(yīng)用。和傳統(tǒng)液流電池不同，鋅溴液流電池在電解液量滿足的條件下，電堆內(nèi)鋅的沉積面容量會(huì)影響其能量密度，目前鋅溴液流電池技術(shù)發(fā)展仍受限于鋅負(fù)極沉積面容量和枝晶問(wèn)題。近年來(lái)，儲(chǔ)能技術(shù)研究部堅(jiān)持基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究并重，以鋅溴液流電池關(guān)鍵材料的設(shè)計(jì)、開發(fā)、制備為主線，初步解決了鋅溴液流電池鋅枝晶（Energy Environ. Sci. 2021; Adv. Mater. 2020）、面容量受限（Science Bulletin 2021）、溴滲透（Adv. Mater. 2020；Adv. Funct. Mater. 2021）及功率密度偏低（Science Bulletin 2022; Adv. Mater. 2019）等關(guān)鍵科學(xué)與技術(shù)問(wèn)題；結(jié)合電堆的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，突破了高面容量電堆結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與組裝技術(shù)，開發(fā)出30 kW級(jí)用戶側(cè)鋅溴液流電池系統(tǒng)。相比所開發(fā)的30 kWh鋅溴液流電池系統(tǒng)（2個(gè)獨(dú)立電堆），該電堆集成度更高、成本更低，可有效避免實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中因電堆串聯(lián)數(shù)多帶來(lái)的均一性問(wèn)題，有助于提高系統(tǒng)運(yùn)行可靠性。本成果為鋅溴液流電池系統(tǒng)的集成與示范應(yīng)用奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

以上工作得到了中科院A類先導(dǎo)專項(xiàng)“變革性潔凈能源關(guān)鍵技術(shù)與示范”、榆林中科潔凈能源創(chuàng)新研究院能源革命科技專項(xiàng)等項(xiàng)目的支持。

原標(biāo)題：大連化物所集成出30kW級(jí)鋅溴液流電池電堆