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中科院金属研究所：新型低成本铁基液流电池储能技术获新进展

2024-04-07 15:27:09 来源：金台资讯

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简介：据中国科学院金属研究所透露，该所的研究员李瑛和唐奡领导的团队在新型低成本铁基液流电池储能技术研究领域取得了新的进展。他们的研究以铁负极氧化还原反应可逆性为切入点，通过调控电极界面缺陷和极性溶剂的设计，成功实现了充放电过程中铁单质在电极纤维表面的均匀沉积和溶解。

据中国科学院金属研究所透露，该所的研究员李瑛和唐奡领导的团队在新型低成本铁基液流电池储能技术研究领域取得了新的进展。他们的研究以铁负极氧化还原反应可逆性为切入点，通过调控电极界面缺陷和极性溶剂的设计，成功实现了充放电过程中铁单质在电极纤维表面的均匀沉积和溶解。

这项研究成果对于发展低成本高效能量储存技术具有重要意义。传统的液流电池储能技术往往采用贵金属作为电极材料，成本较高并且资源有限。而李瑛研究员与唐奡研究员团队的研究采用了铁作为电极材料，将其优势发挥到了极致。

研发低成本液流电池新体系新技术，是突破现阶段液流电池产业化发展瓶颈的有效途径。在诸多新型储能技术路线中，以全钒液流电池为代表的液流电池储能技术，因其本质安全、可灵活部署，已成为长时储能技术中的首选电化学储能技术路线。研究人员介绍，他们通过在电极界面进行金属刻蚀处理，使得电极纤维表面富含缺陷结构，有效调控了Fe2+离子在电极界面的沉积反应成核特性，促进了铁沉积反应均一性及氧化还原反应动力学，并利用理论计算和仿真分析揭示了Fe2+在碳缺陷处的杂化作用增强机制及铁沉积过程演化规律。研究结果证明，电极界面优化设计可有效提升铁负极性能，为实现全铁液流电池高效稳定运行提供了新途径。

此外，研究人员通过在溶液中引入极性溶剂，利用极性分子与氢键的相互作用，成功弱化了溶液的水合氢键网络，将电解液凝固点有效降低到零下20摄氏度以下，且协同提升了铁负极电化学可逆性，首次实现了全电池在零下20摄氏度的低温条件下稳定运行100小时。据悉，该研究结果为宽温域全铁液流电池技术产业化开发与应用推广奠定了技术基础。

据悉，该项研究成果已经在国际学术期刊上发表，并得到了同行专家的高度评价。未来，研究团队将进一步推动该技术的产业化发展，并与相关企业合作，加速其商业化进程。