锌溴液流电池长寿命

听说科学家们最近搞出了个大新闻,12月21日大连那边传出消息,中国科学院大连化学物理研究所的李先锋团队攻破了锌溴液流电池长寿命的难题。这支由张蕴记者跟踪报道的队伍,把研究成果发在了《自然-能源》上。大家都知道,溴基液流电池是靠溴离子跟溴单质之间的氧化还原反应来供电的,虽然资源多、电压高、也容易溶解,但它充电时会产生一大堆溴单质。这玩意儿太厉害了,能把电池材料给腐蚀坏,导致电池短命还费钱。以前的方法是用络合剂去化解腐蚀问题,可这样会让液体分层,搞乱了系统的均匀性。 为了对付这个棘手的难题,李先锋团队想出了一招新办法。他们在电解液里加入了一种带有吸电子基团的胺类化合物当“清道夫”。这个“清道夫”一进来就把反应产生的Br2给接住了,把它们变成了溴代胺类化合物。这样一来,溶液里的Br2浓度一下子就降下来了。这个反应跟以前单电子的玩法不一样,它是让Br-直接变成Br+(也就是那些溴代胺类化合物),这就叫双电子转移。这么做不仅能量密度变高了,因为Br2变少了,电解液的腐蚀性也跟着大大减弱。 更关键的是,他们把这套新反应用到了锌溴液流电池上。实验证明哪怕用了便宜又不怎么耐腐的SPEEK膜(就是磺化聚醚醚酮),电池照样能稳定地跑很久。经过测试他们把系统放大到了5千瓦级别的时候,在每平方厘米流过40毫安电流的情况下这电池能跑过700个来回。这个时候它的总寿命超过了1400小时,算下来能量效率也在78%以上。