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基于水系电解液的储能电池具有安全性高、成本低和倍率性能优等特点,近几年发展迅速。然而,水系电解液的电化学窗口较窄(1.23 V),导致该类型电池的工作电压一般比较低;且水系电池对电极材料的选择较为严苛,稳定性和比容量均需大幅提升。低工作电压、低能量密度等瓶颈使得水系电池的规模应用面临巨大挑战。
近期,中国科学院上海硅酸盐研究所研究员刘宇和副研究员迟晓伟带领的科研团队,提出酸碱隔离电解液和双溶解/沉积型电极反应思路,构造出一类具有高能量密度(1503 Wh kg-1,基于正极活性材料)的新型水系电池。该体系采用双极膜将酸-碱电解液隔离,利用电极电位对电解液PH值的依赖性,将全电池电解液的电化学稳定窗口拓宽至3 V,同时,电池的正负极采用了溶解/沉积反应(负极:Zn/Zn(OH)42+;正极:Mn2+/MnO2),因而赋予了正负极高达616 mAh g-1和820 mAh g-1的理论比容量。测试表明,该电池具有较高的库伦效率(98.4%)、优异的循环性能(1500圈后容量保持率为97.5%)和倍率特性。基于该反应体系构建的液流电池表现出极小的衰减,循环6000次后容量保持率为99.5%。相关研究成果发表在《先进能源材料》(Advanced Energy Materials),2020, DOI: 10.1002/aenm.201903589,并得到期刊封面介绍。该研究也为发展高电压、高比能量的水系电池提供了新思路。
该工作第一作者为上海硅酸盐所在读博士生刘常,导师为刘宇。该工作获得科技部和中科院等的相关项目支持。
基于酸碱隔离电解液-双溶解/沉积型电极反应的高比能水系电池反应示意图
新型高比能水系电池的主要电化学性能
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近日,大连化物所催化基础国家重点实验室无机膜与催化新材料研究组(504组)杨维慎研究员和朱凯月研究员团队在锌离子电池电解液研究方面取得新进展,揭示了电解液中水含量对正负极界面动力学和可逆性的影响,发现通过适当的调控电解液中的水含量,可以打破锌离子电池中高容量和长寿命难以兼得的限制,
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4月10日,中核集团新华水电2024年度全钒液流电化学储能系统集中采购公布招标结果,共六家企业中标,分别是北京星辰新能科技有限公司、大连融科储能技术发展有限公司、四川伟力得能源股份有限公司、液流储能科技有限公司、中车株洲电力机车研究所有限公司、寰泰储能科技股份有限公司(备选)。据招标文件
在全球绿色能源和技术的发展浪潮下,我国电源结构持续优化,可再生能源发电装机规模屡创新高。目前,我国已建成了世界上最大的清洁电力供应体系,在全球清洁能源技术价值链中发挥着核心作用。不同于传统能源的是,可再生能源存在着供应不稳定的特点。不同地区、气候下的能源供需存在巨大的差异,在传统
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随着世界各国迈向净零排放的步伐加快,人们需要直面可再生能源的间歇性、波动性问题。通常要达到4小时以上甚至跨周、跨季节的长时储能技术,才能保证电力系统的安全稳定运行。通过长时储能,我们可以以负担得起、可靠和可持续的方式转型到可再生能源,并能解决风电和太阳能发电的间歇性和不稳定性。近
近日,中建六局中标浙江湖州年产5GWH锌溴液流储能电池生产智造项目工程总承包,中标金额26.65亿元。该项目位于浙江省湖州市南浔区,总建筑面积约23.22万平方米,配套建设道路、给排水、绿化、供配电、消防等公用辅助工程,还包含约1500台(套)高精定制设备的安装工程。该项目建成启用后将新增5条1GWH
北极星储能网讯,3月25日,美国科学杂志《naturecommunications》发布一项液流电池最新研究。根据相关内容显示,实验中,电池在连续1000次充电循环中表现出显著的循环稳定性,同时保持其最大容量的98.7%。相比之下,先前类似铁基电池在更少的充电周期内,充电容量会下降两个数量级。
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