性能強(qiáng)化的低共熔溶劑電解液型液流電池

　　項(xiàng)目持有方：江蘇大學(xué)

　　項(xiàng)目簡(jiǎn)介

　　液流電池是一種高效的儲(chǔ)能技術(shù)，在可再生能源利用、促進(jìn)低碳社會(huì)形成方面有巨大的應(yīng)用潛力。在大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用之前，還有一些技術(shù)壁壘需要突破，例如開發(fā)新型的隔膜、提高水系液流電池的能量密度、提升非水系液流電池的功率密度。在這些技術(shù)背后的深層次的原理和機(jī)理也需要進(jìn)一步揭示和闡述。本項(xiàng)目針對(duì)上述問題進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，取得了較為豐碩的成果。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)并裝配液流電池結(jié)構(gòu)的裝置，利用電化學(xué)的方法精確測(cè)定電解液中的離子淌度與電解液濃度的關(guān)系，體現(xiàn)了離子濃度和離子大小對(duì)離子淌度的影響，準(zhǔn)確性和實(shí)用性更好。揭示了兩種支持電解質(zhì)（DMC+EC以及EA）對(duì)非水系液流電池的影響規(guī)律。當(dāng)加支持入電解質(zhì)時(shí)，溶液的粘度和阻抗都出現(xiàn)了下降，其中DMC和EC的效果最為明顯。研究了CO2對(duì)含F(xiàn)e(II)/Fe(III)氧化還原電對(duì)的氯化膽堿尿素型DES電解液的物理特性及電化學(xué)特性的影響。該氣體來源廣泛，使用方便安全，將會(huì)在液流電池上得到推廣應(yīng)用。探索電場(chǎng)及磁場(chǎng)作用對(duì)非水系液流電池性能的影響規(guī)律。通過施加外加電場(chǎng)研究其對(duì)極限電流密度的影響，研究得出外加電場(chǎng)對(duì)全釩液流電池的極限電流的影響規(guī)律；通過對(duì)外加磁場(chǎng)作用于DES 中V(III)/V(II)氧化還原電對(duì)的物理特性及電化學(xué)特性以及全電池性能進(jìn)行了研究，添加磁場(chǎng)可以提高電解質(zhì)的物理特性，改善活性物質(zhì)的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，降低能量損耗，同時(shí)也對(duì)傳質(zhì)過程也有著積極的作用。這個(gè)結(jié)果為今后構(gòu)建自帶磁場(chǎng)的高性能液流電池打下了基礎(chǔ)。本項(xiàng)目擁有多個(gè)可轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化專利成果。

　　性能指標(biāo)

　　當(dāng)?shù)凸踩廴軇╇娊庖褐刑砑?.5%體積百分比的碳酸乙烯酯（EC）和碳酸二甲酯（DMC）按體積比1:1的最優(yōu)配方，電解液粘度降低了26.8%，系統(tǒng)泵功下降23.4%。當(dāng)施加250mT磁場(chǎng)時(shí)，液流電池功率提升75.2%，達(dá)到4.3 mW cm-2, 能量效率提升11.3%。該成果達(dá)到國(guó)際先進(jìn)、國(guó)內(nèi)一流水平。已通過中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)技術(shù)鑒定（CMIF-20192113）。

　　適用范圍、市場(chǎng)前景

　　用于各類靜態(tài)可再生能源存儲(chǔ)與利用（如備用充電樁、移動(dòng)基站供電），結(jié)構(gòu)靈活、成本低、壽命長(zhǎng)，損耗小、對(duì)環(huán)境友好，與太陽(yáng)能電池結(jié)合安裝使用更合適。具有廣闊的市場(chǎng)前景。

　　投資概算

　　目前還處于研制階段，未進(jìn)行試生產(chǎn)，單個(gè)制造的成本折算價(jià)約為6.5人民幣/kWh。如需量產(chǎn)，還要計(jì)廠房和機(jī)器設(shè)備的成本。

　　合作方式

　　技術(shù)轉(zhuǎn)讓或產(chǎn)學(xué)研合作開發(fā)。

　　聯(lián)系方式：0553—3993786