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    中國科學家開發復合離子傳導膜 可提升鋅基液流電池壽命
    時間 : 2020-03-31 08:37:00  點擊量:0

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    (圖源:CAS官網)

      蓋世汽車訊 據外媒報道,中國科學院大連化學物理研究所(DICP)的研究人員,開發了一種復合離子傳導膜,有助于延長鋅基液流電池的循環壽命。

      作為固定儲能應用,鋅基液流電池(ZFB)因其成本低、安全性高和環保性,獲得廣泛關注。然而,由于鋅枝晶/堆積問題,這種電池的循環壽命和充放電性能較差,使其發展受到限制。

      離子傳導膜能夠提高電池的循環穩定性。在調節鋅沉積形態和抑制枝晶生長方面,發揮重要作用。在前期研究中,研究團隊通過調節多孔離子傳導膜的負電荷性質,來調整鋅沉積的方向和形態,從而提高ZFB電池的單位面積容量和循環穩定性。研究人員在此基礎上,通過將具有高導熱性和機械強度的氮化硼納米片(BNNSs)引入多孔基膜中,即在基膜中加入一層氮化硼納米片,制備出復合離子傳導膜。

      其中,面向負極的氮化硼納米片一方面可使電極表面溫度均勻分布,調節鋅沉積形貌由尖銳的“樹枝狀”變為柔和的“薯條狀”;另一方面,氮化硼納米片機械強度高,可有效阻擋過度生長的尖銳鋅枝晶,避免其對膜材料造成破壞。這兩方面的協同作用可顯著提高電池的循環壽命。在80mA/cm2的電流密度下,采用這種復合膜的堿性鋅鐵液流電池,可以穩定運行500個充放電循環(約800小時),且不發生明顯衰減。最重要的是,即使電流密度達到200mA/cm2,電池也能實現80%以上的能效。

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