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      中国科学家开发复合离子传导膜 可提升锌基液流电池寿命
      时间 : 2020-03-31 08:37:00  点击量:0

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      (图源:CAS官网)

        盖世汽车讯 据外媒报道,中国科学院大连化学物理研究所(DICP)的研究人员,开发了一种复合离子传导膜,有助于延长锌基液流电池的循环寿命。

        作为固定储能应用,锌基液流电池(ZFB)因其成本低、安全性高和环保性,获得广泛关注。然而,由于锌枝晶/堆积问题,这种电池的循环寿命和充放电性能较差,使其发展受到限制。

        离子传导膜能够提高电池的循环稳定性。在调节锌沉积形态和抑制枝晶生长方面,发挥重要作用。在前期研究中,研究团队通过调节多孔离子传导膜的负电荷性质,来调整锌沉积的方向和形态,从而提高ZFB电池的单位面积容量和循环稳定性。研究人员在此基础上,通过将具有高导热性和机械强度的氮化硼纳米片(BNNSs)引入多孔基膜中,即在基膜中加入一层氮化硼纳米片,制备出复合离子传导膜。

        其中,面向负极的氮化硼纳米片一方面可使电极表面温度均匀分布,调节锌沉积形貌由尖锐的“树枝状”变为柔和的“薯条状”;另一方面,氮化硼纳米片机械强度高,可有效阻挡过度生长的尖锐锌枝晶,避免其对膜材料造成破坏。这两方面的协同作用可显著提高电池的循环寿命。在80mA/cm2的电流密度下,采用这种复合膜的碱性锌铁液流电池,可以稳定运行500个充放电循环(约800小时),且不发生明显衰减。最重要的是,即使电流密度达到200mA/cm2,电池也能实现80%以上的能效。

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