來(lái)源:《中國(guó)科學(xué)報(bào)》
發(fā)布時(shí)間:2021-06-15
本報(bào)訊(記者卜葉 通訊員胡靜)近日,中科院大連化學(xué)物理研究所研究員李先鋒、副研究員袁治章團(tuán)隊(duì)制備出高性能堿性鋅鐵液流電池離子傳導(dǎo)膜。相關(guān)研究成果發(fā)表在《自然—通訊》上。
儲(chǔ)能技術(shù)是構(gòu)建清潔、低碳、安全、高效能源體系的關(guān)鍵。堿性鋅鐵液流電池儲(chǔ)能技術(shù)具有成本低、安全性高、開(kāi)路電壓高、環(huán)境友好等特點(diǎn),在分布式儲(chǔ)能等領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景。目前,堿性鋅鐵液流電池仍存在穩(wěn)定性差等問(wèn)題,電池運(yùn)行工作電流也相對(duì)較低,導(dǎo)致系統(tǒng)成本偏高。
在該研究中,為提高堿性鋅鐵液流電池工作電流密度,該團(tuán)隊(duì)將水滑石納米材料(LDHs)引入到堿性鋅鐵液流電池中,設(shè)計(jì)制備出高性能的水滑石復(fù)合離子傳導(dǎo)膜。通過(guò)有效控制水滑石層間距大小,并利用水滑石層間豐富的氫鍵網(wǎng)絡(luò),提高了膜離子選擇性和離子傳導(dǎo)性。研究人員表示,以水滑石復(fù)合離子傳導(dǎo)膜組裝的堿性鋅鐵液流電池,在200mA/cm2的工作電流密度條件下能量效率達(dá)到82%。此外,該團(tuán)隊(duì)還與中科院武漢物理與數(shù)學(xué)研究所研究員鄭安民合作,通過(guò)AIMD分子動(dòng)力學(xué)模擬,揭示出復(fù)合膜在LDHs層間進(jìn)行快速傳遞的機(jī)理。
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