中国科学家研发出一种空铁流动电池,能够在16年内保持高效运行。
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中国科学家研发新型空气铁流动电池
*中国科学院(CAS)推出全新的流动电池系统,能够在超过6000次充放电循环后保持容量几乎不下降。*
这款电池的独特之处
| 特性 | 描述 |
|---|---|
| 电解液 | 水基——完全消除锂离子电池常见的起火和爆炸风险 |
| 成本 | 无需使用锂,使设备“相对低价” |
| 循环稳定性 | 在80 mA/cm²电流密度下可循环6000次,库仑效率99.4%——约等于16年日常使用 |
| 功率 | 在高负载下实现峰值功率密度392.1 mW/cm²,总能效保持78.5% |
如何解决衰减问题
空气铁流动电池的主要瓶颈是反应不可逆和活性物质通过膜的不良迁移。
研究人员:
1. 重新配制电解液,测试了12种不同有机配体。
2. 合成了11种新的铁络合物。
3. 挑选出最稳定的——[Fe(HPF)BHS]⁴⁻络合物。
该化合物具有:
- 保护性分子结构,能防护铁中心;
- 带负电荷的基团,可排斥羟基离子并减少其穿膜渗透。
流动电池工作原理
*液态电解质存放在外部罐中,并通过电化学单元循环。*
此方案的优势是易于扩展:增大罐体容积即可线性提升能量密度,使其特别适合用于太阳能和风能发电站的储能。
未来展望
- 目前尚无公开实验项目或工业生产计划。
- 成功的实验室结果并不一定能在更大规模上复制。
但如果能够实现放大,低价铁材料有望成为长期可再生能源存储领域的重要竞争者。
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