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大尺度釩電池石墨烯電極材料問世

2021-06-22 16:15:21

        長沙理工大學丁美、賈傳坤教授團隊聯合多家科研團隊,自主研發設計出了世界首款液流電池電極材料大尺度生長設備,并開發出了一種大規模儲能釩電池專用的石墨烯復合電極材料,可顯著提高釩電池功率密度、能量效率和循環壽命,有效降低釩電池成本。這一技術有望為大規模儲能液流電池的商業化電極開發提供新思路。相關成果6月7日發布在我國著名學術期刊《納米研究》上。

        為如期實現2030年前碳達峰、2060年前碳中和目標,太陽能、風能等新能源開發利用成為研究熱點。但新能源發電存在不穩定、不連續等問題,急需研發先進的大規模儲能裝置和技術。液流電池因循環壽命長、安全可靠、可快速和深度充放電等優點,成為目前具潛力的大規模儲能技術之一。不過,現下發展最為成熟的釩液流電池,依然存在成本高和電池能量密度低的商業瓶頸。

        丁美介紹,電極材料是釩電池功率模塊成本和電池轉化效率高低的決定性因素。該類電池常用的石墨氈或碳氈電極材料,存在比表面積低和催化性能差等缺點,嚴重影響了電池功率、效率和使用壽命。

        團隊最新自主研發出的新型大尺寸石墨烯復合電極,可有效提升電極比表面積和對釩離子氧化還原反應的催化性能。實驗數據顯示,以該石墨烯復合電極組裝的釩電池,功率密度較原始電極材料可提升80%以上,同時還表現出了優越的循環穩定性。目前,該成果已完成專利技術轉化,進入商業應用孵化和中試階段。

 

(來源:科技日報)


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