西班牙研发出新型有机氧化还原液流电池

近日,西班牙研究储能技术的研究中心CIC EnergiGUNE领导研发了高性能绿色氧化还原液流电池(Higreew)研究项目,以生产廉价高效的氧化还原有机液流电池。这种新型电池将以水溶性有机电解质为基础。科学家们表示,这种电池电解质成本低,与优化的低阻膜和快速电极动力学兼容。该项新技术将使研究人员开发出更环保、更可持续的氧化还原液流电池,具有更高的功率和能量密度,同时提供更长使用寿命。     

半固态储能电池的研究进展

半固态储能电池结合了可充电电池的高能量密度和液流电池设计灵活的优点,是一种新型电化学储能技术,近年来受到人们的广泛关注。通过综述半固态电池在锂离子电池、锂硫电池、锌电池、空气电池、有机电池及其他不同类型的储能电池领域的研究进展,并探究了半固态电极中的活性材料、导电剂、电解液及电池结构对半固态电池性能的影响,进而对半固态电极发展中存在的问题进行了分析和总结,发现通过开发新材料与新化学体系,可有效提高半固态电池的性能。最后提出展望,今后半固态电池的研究重点为提高电池能量密度、循环稳定性以及降低浆料黏度等。     

科学家研制出高性能水相有机液流电池

<正>美国犹他州立大学教授刘天骠团队日前设计开发了一项全新的水相有机液流电池。在这项新的研究中,以水溶性的二茂铁作为正极电解液活性材料,甲基紫精作为负极电解液活性材料,因而称之为二茂铁/甲基紫精液流电池。高性能的有机分子液流电池材料的主要前景是大规模储能和家庭储能应用。     

氧化还原靶向原理在液流电池中的应用进展

液流电池是一种技术比较成熟的储能系统，但因活性物质的溶解度问题影响了能量密度，由此导致的低能量密度限制了其广泛应用。为了促进液流电池的快速发展，而不影响原本液流电池所具有的相关特性，针对此缺陷而提出的氧化还原靶向反应进行详细的介绍，简述了氧化还原靶向反应的工作原理，并将对近些年此原理与液流电池结合的研究做简要的介绍，指出了其中的创新点，同时对现今此原理的实际应用中存在的不足之处和发展方向提出展望。     

大连化物所高能量密度低成本液流电池新体系研究获进展

<正>近日,中国科学院大连化学物理研究所储能技术研究部研究员张华民、李先锋领导的团队,在液流电池新体系方面取得进展,开发出新一代高能量密度低成本中性液流锌铁液流电池体系,研究成果在线发表在《德国应用化学》上。大规模储能技术是实现可再生能源普及应     

离子液体BMIMBF4对全钒液流电池正极电解液的影响

为提高全钒液流电池的能量密度和正极电解液稳定性,采用循环伏安、交流阻抗等方法,研究了1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐（BMIMBF₄）作为正极电解液添加剂对溶液稳定性和电化学反应活性的影响,并对其机理进行了初步探讨。实验结果表明,添加BMIMBF₄后,正极电解液中五价钒离子的稳定性显著提高,电解液的电化学反应活性也有所提升。当添加量为1%时,电池的单位体积电容量比有所增加,并且能量效率有所提升。     

液流电池多孔离子传导膜研究进展

液流电池具有安全性高、性价比高、寿命长、环境友好等特点，是大规模储能的首选技术之一。离子传导膜是液流电池的关键材料之一，其性质和成本与液流电池储能系统的性能和成本直接相关。多孔离子传导膜基于“尺寸筛分”效应实现对活性物质的隔离和对载流子的传导，具有选择性高、离子传导性高和稳定性好等特点，在液流电池中具有良好的应用前景。通过多孔离子传导膜的结构调控，可以进一步优化多孔离子传导膜的选择性、传导性等性能，从而推动液流电池的产业化。本文基于多孔离子传导膜的研究进展，总结不同多孔离子传导膜的修饰策略，包括成膜参数的调节、混合基质多孔离子传导膜的制备、复合多孔离子传导膜的制备和后处理，为离子传导膜进一步的结构调控和性能优化提供理论指导。     

锂硫电池隔膜的研究现状

锂硫电池具有较高的理论比容量(1 675 mAh/g)和能量密度(2 600 Wh/kg)优势,并且用于该电池的活性物质单质硫廉价、环境友好,被认为是目前最具发展潜力的新一代高能量密度的电化学储能体系之一。隔膜作为锂硫电池的关键材料之一,其性能优劣将会直接影响锂硫电池的性能。本文主要综述了锂硫电池隔膜的种类、改性方法等方面的研究进展,建议开发新的高品质锂硫电池隔膜材料,最终使其电化学性能得以提高。     

水系有机液流电池活性材料的分子工程研究进展

氧化还原液流电池(RFB)是有良好发展前景的电化学储能技术和大规模可再生能源存储的有效解决方案,其中水系有机氧化还原液流电池(AORFB)不仅成本低,还可以通过分子工程进行活性材料的理性设计,从而高效率地得到具有精准目标性能的新型活性材料。综述了AORFB活性材料的发展历程和研究现状,重点对不同结构活性材料的分子工程研究进行介绍。结合当前研究趋势,提出了活性材料分子工程研究未来发展的方向与思路。     

水系有机液流电池活性材料的分子工程研究进展

氧化还原液流电池(RFB)是有良好发展前景的电化学储能技术和大规模可再生能源存储的有效解决方案,其中水系有机氧化还原液流电池(AORFB)不仅成本低,还可以通过分子工程进行活性材料的理性设计,从而高效率地得到具有精准目标性能的新型活性材料。综述了AORFB活性材料的发展历程和研究现状,重点对不同结构活性材料的分子工程研究进行介绍。结合当前研究趋势,提出了活性材料分子工程研究未来发展的方向与思路。     

铬盐新用途——亚铬酸钠及熔盐电池简介

根据专利及相关文献,介绍了铬盐的新用途,即以亚铬酸钠为正极活性物质的熔盐蓄电池。熔盐电池制备方法:以亚铬酸钠为熔盐电池的正极活性物质,以锡钠合金或锌钠合金为负极活性物质,夹在两种活性物质之间的隔膜采用事先含浸了二氟磺酰胺钠-二氟磺酰胺钾熔融盐的玻璃布。熔盐电池性能:放电容量高,能量密度达到290 W·h/L,是同体积锂电池的2倍;比容量为124 m A·h/g,充放电1 000次后电池容量仍有76%。熔盐电池应用领域:由于熔盐电池需保持温度为80℃才可正常工作,因此可用于需要长期不间断工作的领域,如家庭供电、电动汽车以及办公楼和工厂的备用电源。并且介绍了亚铬酸钠的制备方法。     

动力学激活的转换型镁金属电池

对比纯镁电解液的镁电池,锂镁双盐混合电池具有循环寿命长、充放电速度快、Coulomb效率高、正极选择多等特点,特别当采用容量更高的转换反应型正极时,可显著提高镁电池的能量密度。从硫基和有机正极材料方面综述了转换反应型或多电子转移型双盐电池的研究进展,通过纳米结构调控、导电网络构筑、支撑离子诱导等手段,实现了镁硫电池和镁玫瑰酸盐电池的能量密度提升和长期循环稳定,它们的正极能量密度可达500 W·h/kg。提出了添加剂盐激活转换型镁金属电池的策略,为未来镁基电池的发展提供了新的思路。     

可充锌空气电池关键问题研究进展

可充锌空气电池具有能量密度高、资源丰富、价格低廉、反应活性物质绿色无污染等特点,被认为是一种有巨大市场前景的新一代电池,但可充锌空气电池存在的问题严重制约了其发展和商业化进程。因此,本文综述了可充锌空气电池锌阳极枝晶生长、形变、钝化、析氢腐蚀、电解质挥发和碳酸盐沉淀5个关键科学问题的研究进展,并展望了未来关于这些关键科学问题解决的切入点,对开发高效、耐久可充锌空气电池具有重要指导意义。     

锂离子电池正极涂层孔隙结构优化的数值模拟

以磷酸铁锂(LFP)为正极材料的锂离子电池在电子产品、电动汽车等领域应用广泛,但其能量密度仍有待提升以进一步满足不同场景应用需求。锂离子在正极孔隙电解液中的扩散过程是LFP锂离子电池性能的控制因素之一,通过优化电极孔隙结构可以在一定程度上减小锂离子在电解质中的扩散阻力进而提升能量密度。采用准二维模型描述电池内部的传质电化学过程,考察了当锂离子电池正极孔隙存在梯度分布后对锂离子电池能量密度的影响及作用机理。通过对比孔隙率均匀分布和梯度分布的电池模拟结果,发现孔隙率的梯度分布能提高单位活性材料的利用率,提升电解质通量和电极活性材料的嵌锂量,从而增加电池能量密度。随着电极厚度的增加,孔隙率分布的梯度越大,对能量密度的提升效果越显著,研究结果对于厚电极涂层的制备工艺具有重要意义。     

钒氧化还原液流电池负极电解液的研究进展

钒氧化还原液流电池作为一种较为理想的大规模储能技术,近年来已在多个国家和地区投入实际应用.其电解液负责存储和提供电活性物质,性能直接影响电池的充放电效率和容量,因此,研究并提高其性能是钒电池应用和发展的重要课题之一.本文从溶解规律和稳定性、钒离子的存在形式和性能优化等方面综述了钒电池负极电解液的研究进展情况,并对今后的研究方向进行了展望.     

一种能克服液流电池局限性的水溶液液流电池

正液流电池与传统电池的不同之处是,液流电池的电活性成分是以液体形式存在于电池本身之外的,从而使得这种电池能存储数量任意大的能量。因此,液流电池作为调节如风电或太阳能电力等间歇性电力来源的输出的一个潜在手段是具有吸引力的。但是大部分这种电池的一个重要局限性是电活性材料的丰度和成     

无机水系液流电池中纳米粒子改性石墨毡电极研究

简单介绍了典型液流电池的工作原理及石墨毡本身的结构特征与物化性质,重点阐述了近年来纳米粒子修饰改性电极在液流电池中的应用,对比分析了不同修饰改性工艺及不同类型纳米粒子对电极材料性能的优化效果,并进一步总结了纳米粒子提高电极材料电化学活性机制机理。最后针对电极性能优化研究提出了未来有助于提高电池效率、降低电池成本的发展方向。     

耶拿电池与巴斯夫合作研发创新电力存储技术

<正>德国耶拿电池有限公司(以下简称"耶拿电池")和巴斯夫正在合作生产一种电池电解液。应用该电解液的电池技术特别适用于固定存储可再生能源电力,并有助于保持传统输电网络的稳定。耶拿电池以使用有机材料的氧化还原液流电池(RFB)为基础,成功研发了该项技术,并率先在全球范围内应用于商业领域。该电池中两种有机电解液位于不同的电解池槽中,它们被膜分隔用于存储电流。巴斯夫作为合作方将负责提供其中的一种电解液,该电解液以一种胺类物质作为化学中间体,而巴斯夫能够大规模生产该种化学中间体产品。耶拿电池计划在2020年向市场投放首批新型氧化还原液流电池。     

锂离子电池硅基负极水溶型粘结剂研究进展

锂离子电池粘结剂分类及发展方向出发,介绍了锂离子电池硅基负极水溶型粘结剂,包括羧甲基纤维素类粘结剂、聚丙烯酸(酯)类粘结剂、聚乙烯醇类粘结剂、海藻酸钠粘结剂、水性聚氨酯类粘结剂;讨论了水溶性粘结剂在高能量密度锂离子电池中的应用;分析了各种锂离子电池硅基负极粘结剂的优缺点。各种粘结剂能够满足电池一定的性能需求,但综合性能并不完美。认为分子设计是改善粘结剂综合性能的有效途径,通过分子接枝、改性、聚合物共混和3D多孔支架构建是解决粘结剂各种问题的有效途径。     

陶瓷纳米纤维提升锂离子电池性能

<正>上海科技大学于2017年4月9日表示,他们用有序排列的陶瓷纳米纤维显著提高了锂离子电池安全性和稳定性,为高性能全固态电池产业化奠定了基础。传统的锂离子电池使用的是易挥发、易燃、易爆的有机液态电解液,电池使用过热或不当会存在电池爆炸的安全隐患。而用固态电解质替代液态电解质的全固态锂离子电池,能量密度、热稳定性、使用寿命以及安全性都