研究内容
水溶液锌-碘流动电池利用低成本多孔膜是高功率密度大规模能量存储的有前景候选者。然而,由于多碘化物交叉过量导致的容量损失和低库仑效率阻碍了电网级电池性能的提升。在这里,我们开发了胶体化学用于碘淀粉阴极液,通过强化学吸附诱导的胶体聚集赋予活性材料更大的尺寸。大小筛选效应有效地抑制了多碘化物交叉过量,使得使用具有高离子导电性的多孔膜成为可能。所开发的流动电池在37.5mAcm?2下实现了42mWcm?2的高功率密度,并且在32.4AhL?1(50%荷电状态)下经过个循环后仍保持超过98%的库仑效率,即使在50°C的温度下也是如此。此外,与光伏组件集成的扩大的多碘化物上流电池模块展示了实际的可再生能源存储能力。成本分析显示,由于适用廉价多孔膜,安装成本降低了14.3倍,这表明其在电网能源存储方面具有潜在的竞争优势。成本分析揭示了由于适用廉价多孔膜,安装成本减少了14.3倍,这表明其在电网能源存储方面具有潜在的竞争优势。
研究背景
能量存储技术对于提高清洁能源(如风能和太阳能)的利用效率至关重要,其中低成本、高功率的流动电池被认为是最具前景的选择之一。水性锌碘流动电池(Zn-IFBs)因其安全性、较高的理论特定容量和能量密度而受到