鉅大LARGE | 點擊量:638次 | 2021年12月21日
不僅耐高壓還耐低溫:這款非水混合液流電池堪稱王者
美國科學(xué)家聲稱已經(jīng)創(chuàng)造了一種無交叉、高電壓、非水混合液流電池,其固體鈉陽極具有新穎的化學(xué)成分。該器件顯示出約2.6V的高工作電壓和95.0%的庫侖效率。
近年來,氧化還原液流電池(RFB)的固定存儲市場份額有所增加,科學(xué)界正在加倍努力克服阻礙其大規(guī)模部署的主要技術(shù)問題之一——所謂的“交叉”。”
這種現(xiàn)象會導(dǎo)致容量損失高達50%,當電池電解質(zhì)成分穿過電池單元中的膜和氧化還原分子時,會在充電和再充電過程中發(fā)生,氧化還原分子是可以在電池中儲存能量的氧化還原活性分子。電解質(zhì),遷移到設(shè)備的錯誤一側(cè)。
美國德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的研究人員聲稱已經(jīng)制造出一種無交叉的非水混合氧化還原液流電池,同時提供高電池工作電壓和低工作溫度。
該電池由基于Na3Zr2Si2PO12鈉超離子導(dǎo)體(也稱為NASICON)的固體電解質(zhì)膜制成??茖W(xué)家們表示,它能夠繞過正負電極之間的液體交叉,同時保持兩個電極之間的單離子傳導(dǎo)以維持電化學(xué)反應(yīng)。膜占RFB最終成本的很大一部分。因此,確定能夠同時確保高性能和低成本生產(chǎn)的膜技術(shù)非常重要。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
電池的固體鈉陽極通過鈉-甲基吩噻嗪(Na-MPT)氧化還原對與液體甲基吩噻嗪(MPT)陰極配對。正極和負極的氧化還原反應(yīng)通過兩個電極之間的鈉離子傳輸以離子方式連接,美國研究小組解釋說,Na3Zr2Si2PO12膜的致密結(jié)構(gòu)確保了陽極和陰極的完全分離,并避免了兩個電極室之間液體物質(zhì)的交叉混合。
在環(huán)境溫度下評估電池性能,并且在1mAcm-2的中等電流密度下,Na-MPT電池表現(xiàn)出約2.6V的高工作電壓和95.0%的庫侖效率。
該電池在發(fā)表于EnergyStorage的論文“AccessingahighvoltagenonawaterhybridflowBatterywithaNa-methylphenothiazineChemicalandaNa-ionSolid電解質(zhì)”中有所描述。