当前位置:首页    科学研究
科学研究
科研进展|我团队发表锂浆料电池评述文章
最后更新:2021-07-08  |  【打印】 【关闭

  大力发展新能源电力及储能技术是2030年碳达峰、2060年实现碳中和目标的重要保障。目前主流的电化学储能技术锂离子电池(LIB)与液流电池(FC)均存在各自的缺陷,锂浆料电池(LSFC)作为两者的结合体,有望扬长避短,实现在大规模储能中的应用。
  中科院过程所离子液体研究团队针对LSFC的研究中面临的主要科学与技术问题,评述了其亟待突破的核心关键点:宏观层面,如图1所示,适用于浆料体系的活性材料(AM)开发、浆料体系设计、电池结构与流场的匹配、安全性设计,这些因素相互关联,共同影响浆料电池的能效与寿命。浆料体系方面,在LSFC中由于需要大量电解液提供流动环境,AM与电解液副反应几率增大,这不仅会消耗活性锂,还可能造成产气、影响电池安全性,因而有必要在AM表面预先引入人工电解质膜(ASEI),但由于在浆料体系中电子传导受限,ASEI厚度需要严格控制、避免由于其过厚而加大电池极化。电池结构方面,集流体与隔膜构成浆料的流道,其结构稳定性直接影响流场乃至电场的一致性;由于目前适用于LIB的固态电解质技术尚不成熟,这也就给浆料电池结构设计带来了巨大挑战。微观层面,不同于LIB,影响LSFC动力学性能的主要因素不再是电荷转移阻抗(Rct),电子在集流体-导电剂-AM间的迁移过程造成的Rb1显得尤为关键,其检测方法的建立也是LSFC研究过程中需要关注的。


图1. LSFC结构示意图及其各部分面临的主要问题

(图片来源:Green Energy & Environment, 6, 2021: 5–8)

图2. LiFePO4浆料电极阻抗的主要组成

(图片来源:Green Energy & Environment, 6,2021: 5–8)

原文链接:
https://doi.org/10.1016/j.gee.2020.09.012

文章信息:
Lan Zhang, Xiangkun Wu, Weiwei Qian, Haitao Zhang, Suojiang Zhang*, Lithium slurry flow cell, apromising device for the future energy storage, Green Energy & Environment, DOI: 10.1016/j.gee.2020.09.012


附件下载: