液流储能电池技术研究进展

液流储能电池技术是一种高效、大规模电化学储能技术,在风能、太阳能等可再生能源发电、智能电网建设等方面有着广阔的应用前景。本文重点对全钒、多硫化钠-溴和锌-溴液流储能电池的工作原理、特点、国内外研究现状及发展趋势进行了综述,并对其他探索性液流储能电池体系进行了介绍。提出了制约液流储能电池技术发展瓶颈问题,展望了液流储能电池未来发展趋势。     

液流电池研究进展

和通常熟悉的以固体或气体材料作电极的化学电源不同,液流电池的活性物质是流动着的电解质溶液,是一种可实现规模化储能的电化学装置.本文简要综述液流电池的发展历史及其研究现状,瞻望发展前景,并提出它存在的主要问题.     

无机水系液流电池研究

液流电池具有安全性高、循环寿命长以及环境友好等优势,被认为是大规模储能技术的首选技术之一,能够解决太阳能、风能等可再生能源发电不连续、不稳定的瓶颈问题,推动可再生能源的大规模应用,助力碳达峰、碳中和目标的实现。其中无机水系液流电池具有能量效率高、循环性能稳定、技术成熟等优势,是目前工程应用最为广泛的液流电池。本文介绍了无机水系液流电池的技术现状及其示范应用情况,系统阐述了新型无机水系液流电池的原理、技术现状及其挑战,同时对无机水系液流电池未来的技术创新与突破进行了展望,为无机水系液流电池的发展指明了方向。     

全钒液流电池离子导电膜

随着可再生能源技术的不断发展,全钒液流电池作为具有较大发展前景的大规模储能装置,受到了国内外的广泛关注.离子导电膜作为全钒液流电池重要的组成部件之一,对于电池的性能、使用寿命和成本有着关键性的影响.根据国内外的研究报道,本综述详细介绍了全钒液流电池离子导电膜的科研与应用进展以及所面临的技术难题,为高性能、低成本、长寿命...     

大功率全钒液流储能电池的研究

电力的供应紧张已成为制约我国国民经济稳定、可持续发展的瓶颈。电力系统对大规模储能技术提出了现实需求。同时，基于可再生能源发电的分布式供能技术将成为我国能源领域的发展重点。可再生能源（如风能、太阳能等）发电具有不稳定和不连续的间歇性特点，需要开发和建设配套的储能电池来保证发电和供电的连续和平稳。因此，高效率、大功率、大容量的电能存储技术是实现我国能源可持续发展的关键技术之一。     

全钒液流电池用电极与质子交换膜的研究进展

钒氧化还原液流电池(VRFB),是一种环保、寿命长、安全性高、电化学性能稳定的新型电化学储能设备,是当前极具发展潜力的储能系统之一.电极与质子交换膜是钒液流电池的关键材料,对电池的电化学性能起着决定性作用.根据两种关键材料的原料与结构的不同,本文从电极与质子交换膜的分类、特点等方面进行了详细描述,并对两种关键材料的结构...     

基于3D固态负极的铁铅单液流电池研究

低成本的大规模电化学储能技术对于清洁可再生能源的高效利用具有重要意义.设计了一种3D结构的铅负极,并在此基础上构建了铁铅单液流电池.其中采用硫酸亚铁/硫酸铁和铅/硫酸铅分别作为电池的正、负极活性物质,硫酸水溶液为电解液.负极采用高导电的乙炔黑构建了具有多孔结构的导电网络,并通过加入硫酸钡或腐殖酸等添加剂显著提升了电池性...     

全钒液流电池碳电极材料的研究进展

近年来,全钒液流电池作为一种大规模储能装置,其电极材料得到了广泛的研究,并且获得了一定的进展.本文简述了全钒液流电池对电极材料的要求,综述了其电极材料的研究进展,重点介绍了碳电极及其改性方面的工作,并对其电极材料的发展趋势进行了展望.     

有机氧化还原液流电池的研究进展

氧化还原液流电池（简称液流电池）是一种正在积极研制开发的新型大容量电化学储能装置,其活性物质是流动的电解质溶液,最显著的特点是规模化蓄电. 在广泛利用可再生能源的呼声高涨形势下,可以预见液流电池将迎来一个快速发展的时期. 氧化还原活性物质是液流电池能源转化的载体,也是液流电池中最核心的部分.传统液流电池利用无机材料作为活性物质,然而,无机材料成本高、毒性、资源有限、形成枝晶和电化学活性低等缺点限制了液流电池的大规模应用. 有机活性物质由于具有成本低、“绿色”、资源丰富、分子能级易于调节和电化学反应快等优点,引起了国内外的广泛关注. 近年来,有机液流电池的性能得到快速提升,一系列有机活性物质相继被开发出来. 本文梳理了近年来有机液流电池的研究进展. 首先简要介绍了液流电池的应用领域和技术特点;然后根据电解液种类的不同,详细讨论了有机活性物质在水系和非水系液流电池的应用情况;最后展望了有机液流电池走向实际应用所面临的挑战和潜在研究方向.     

铈锌液流电池的研究进展

铈锌氧化还原液流电池与其它液流电池相比,具有电压高、原材料资源丰富和价格便宜等优点,在储能方面具有很大的应用发展潜力。 本文总结了铈锌液流电池的研究进展,特别是对电解液的发展进行了重点总结,并指出了今后铈锌液流电池研究的发展方向。     

金属草酸盐基负极材料——离子电池储能材料的新选择

商业化锂离子电池石墨负极和锂盐过渡金属氧化物正极材料的储锂容量都已接近各自的理论值,探索下一代高能量密度电极材料是解决现阶段锂离子电池容量限制的关键。近年来,新型金属草酸基负极材料,借助其在金属离子电池中多元化储能机制诱发的较高储能效应在碱金属离子电池绿色储能材料领域备受关注。本文就金属草酸基材料在锂、钠、钾金属离子电池方面的最新研究进行了综述,着重介绍了材料的晶型结构、多元化储能机制及储能过程中的动力学特征,简单阐述了材料在电化学储能中存在的问题,分析了金属草酸基负极材料在形貌晶型控制、界面碳复合改性和金属元素掺杂方面的改性策略。最后,预测了金属草酸基负极材料在碱金属离子电池体系的发展方向。     

新型柔性储能器件:柔性锂离子电池

柔性锂离子电池是一种新兴的锂离子电池，虽然与锂离子电池的工作原理相同，但使用柔性的集流体，因此展现出柔性，以及可弯折、可伸缩的特性，所以可以成为柔性/可穿戴器件的动力源。介绍了2种实现柔性锂离子电池的途径：一种是开发基于各种导电集流体（包括碳纳米管、石墨烯和碳布）的柔性锂离子电池；另一种是设计和构筑新型结构（包括电缆/电线型、透明型和可伸缩型）的柔性锂离子电池。     

电解液流速对锌镍单液流电池性能的影响简

通过电化学测试、扫描电子显微镜观察和X射线衍射分析研究了电解液流速、电流密度和锌沉积面容量三者关系及对锌镍单液流电池充放电性能和负极锌沉积形貌的影响. 结果表明,锌沉积面容量是影响锌镍单液流电池充放电效率和负极锌沉积形貌的最主要因素,电解液流速不宜过高或过低. 随着锌沉积面容量的增大,电池的充放电效率和循环稳定性对电流密度的变化更为敏感,适宜的电解液流速范围变窄. 锌沉积面容量在25 mA·h/cm2以上,锌沉积皆呈海绵状. 在较低锌沉积面容量下,电解液流速也较低时,海绵锌沉积较为均匀致密. 而在高的锌沉积面容量下,海绵状锌沉积的团簇和颗粒变大,不均匀性加重,仅在适中的电解液流速(7.1 L/min)下,锌沉积部分致密规整,电池具有较好的充放电性能.     

钠离子储能电池关键材料

钠离子电池是一种新型电化学电源,具有原材料资源丰富、成本较低、比容量和效率较高等优点,较为符合规模化储能应用要求,在提升大规模可再生能源并网接入能力、提高电能使用效率和电能质量方面具有应用潜力。在这一背景下,钠离子电池近年来引起全世界范围内的广泛关注,关键材料和相关技术研究进展迅速。本文从钠离子电池的负极材料和正极材料两方面对近年来的主要研究工作进行综述,同时简略介绍了与之匹配的电解质体系的研究进展,讨论了当前面临的主要技术关键点和难点,并尝试对我国科研和产业工作者在该领域的研究工作提出一些建议。     

多硫化钠/溴液流储能电池负极材料的研究

在常规玻璃三电极池中用稳态极化法研究了铁、钴、镍、铅及石墨在 1. 3mol·L-1Na2S4水溶液中的极化行为, 测定了不同材料的交换电流密度.以泡沫镍、镀镍或镀钴碳毡为负极,聚丙腈碳毡为正极组成电池测试了常温下电池的能量效率及循环性能.结果表明:泡沫镍及镀镍或钴的碳毡可做电池负极材料;充放电电流密度为30mA/cm2时,电池的能量效率约 80 %;电池循环性能较好.     

The Chemistry of Redox‐Flow Batteries

The development of various redox‐flow batteries for the storage of fluctuating renewable energy has intensified in recent years because of their peculiar ability to be scaled separately in terms of energy and power, and therefore potentially to reduce the costs of energy storage. This has resulted in a considerable increase in the number of publications on redox‐flow batteries. This was a motivation to present a comprehensive and critical overview of the features of this type of batteries, focusing mainly on the chemistry of electrolytes and introducing a thorough systematic classification to reveal their potential for future development.     

应用于水相有机液流电池的双电子紫精化合物

由3-氯-1,2-丙二醇与4,4’-联吡啶通过简单的一步反应得到具有双电子特性的1,1’-双(2,3-二羟丙基)-(4,4’-联吡啶)二氯化物(DHPV²⁺Cl^2-),其理论比容量为142. 56 m A·h/g.电化学测试结果表明,该材料有利于提升电池容量,且还原电位低至-0. 807 V(vs. Ag/Ag Cl).以Na Cl为支持电解质、DHPV²⁺Cl^2-为负极活性物质、氮氧自由基哌啶醇(4-OH-TEMPO)为正极活性物质的全电池电压高达1. 562 V,且可在10～100m A/cm²的电流密度下稳定运行.采用25 m A/cm²的电流密度充放电,活性物质的有效利用率为70. 90%.循环100次后的放电容量保持率为98. 09%,每次循环的容量平均保持率为99. 93%,表现出较好的循环性能.     

相变储能材料的研究进展

综述了相变材料的研究进展状况 ,介绍了相变材料的分类以及各类相变材料的性能、储能机理和优缺点 ,并介绍了一些新型的相变材料 ,指出了该领域中有待解决的问题 ,展望了未来相变材料的发展前景。