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储能界的新选择！高性能、低成本的液流电池性能不断提高

来源：化工仪器网2022/5/9 14:23:54114
导读
能源是国民经济可持续发展和国家安全的重要基础。而储能技术是推动世界能源清洁化、电气化和高效化，破解能源资源和环境约束，实现全球能源转型升级的核心技术之一。
　　能源是国民经济可持续发展和国家安全的重要基础。而储能技术是推动世界能源清洁化、电气化和高效化，破解能源资源和环境约束，实现全球能源转型升级的核心技术之一。随着“碳中和、碳达峰”的提出，新能源储能技术已经越来越被重视。
 
　　我们所常见并常用的风能、太阳能等可再生能源发电却有着不稳定、不可控的特性，可再生能源大规模并入电网甚至可能会给电网的安全稳定运行带来严重的冲击。而大规模储能技术是解决可再生能源发电不连续、不稳定特征的关键瓶颈技术。在众多储能电池中，液流电池是一种越来越受到人们关注的新型储能系统，被广泛研究认为是现阶段发展前景最大的储能技术之一。
 
　　液流电池是一种电化学储能技术，同样也是一种新能源产品，具有容量高、使用领域广、循环使用寿命长等特点。液流电池主要由电堆和两个电解液储罐构成，其通过两个循环动力泵将正、负极电解液通过管道泵入液流电池堆栈中并持续发生电化学反应，并通过将化学能与电能进行相互转换作用来完成电能的储存和释放。
 
　　液流电池的储能容量大小则主要取决于电解液的体积和浓度，其规模大小设计也十分灵活多变，比如通过增加电池堆栈中单元电池的反应面积和数量就能够实现电池输出功率的提升，或是只需扩大电解液的储存体积和适当提高电解液配比，从而可以实现储能系统的储能容量提升。
 
　　并且由于液流电池的化学反应基本都发生在水溶液当中，所以液流电池不存在像是爆炸或发生火灾的安全隐患危险，有着相当高的使用安全性；而且其电化学极化反应相对较小，所以可以进行深度的充放电工作，循环次数多使得电池寿命更长。
 
　　近年来，低成本、高能量密度的液流电池越来越受到关注，一方面弥补了传统全钒液流电池的短板，另一方面也有利于推动液流电池在5G、人工智能等特殊场景的应用。同时，液流电池在产业化方面已经起步，目前在新能源加液流电池储能、城市储能电站和储能调频等场景均实现了应用。
 
　　中国科学院大连化学物理研究所储能技术研究部李先锋研究员团队通过连续卷对卷式制膜工艺，大面积批量制备出非氟阳离子交换膜材料，并实现了其在碱性体系液流电池中的应用。这项研究有望提高新一代液流电池性能，加速其从实验室走向规模应用，并对降低新一代液流电池储能技术成本、推进液流电池储能技术实用化进程具有积极的促进作用。
 
　　储能行业目前正处于一个前所未有的机遇与挑战并存的关键时期，并且作为全球能源改革的重要支撑技术，目前已经成为各国能源可持续发展的重要战略。并且，在往后不断对液流电池储能技术问题的解决，液流电池甚至有可能能够取缔锂离子电池。储能行业的未来发展值得我们期待。
 
　　(资料参考来源：科技日报、全球能源信息平台、百科、知网等)
 
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