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乐橙【大连日报】大连化物所研发出新一代



  作为国家在科学技术方面的最高学术机构和全国自然科学与高新技术的综合研究与发展中心,建院以来,中国科学院时刻牢记使命,与科学共进,与祖国同行,以国家富强、人民幸福为己任,人才辈出,硕果累累,为我国科技进步、经济社会发展和国家安全做出了不可替代的重要贡献。更多简介 +

  中国科学技术大学(简称“中科大”)于1958年由中国科学院创建于北京,1970年学校迁至安徽省合肥市。中科大坚持“全院办校、所系结合”的办学方针,是一所以前沿科学和高新技术为主、兼有特色管理与人文学科的研究型大学。

  中国科学院大学(简称“国科大”)始建于1978年,其前身为中国科学院研究生院,2012年更名为中国科学院大学。国科大实行“科教融合”的办学体制,与中国科学院直属研究机构在管理体制、师资队伍、培养体系、科研工作等方面共有、共治、共享、共赢,是一所以研究生教育为主的独具特色的研究型大学。

  上海科技大学(简称“上科大”),由上海市人民政府与中国科学院共同举办、共同建设,2013年经教育部正式批准。上科大秉持“服务国家发展战略,培养创新创业人才”的办学方针,实现科技与教育、科教与产业、科教与创业的融合,是一所小规模、高水平、国际化的研究型、创新型大学。

  风能、太阳能等可再生能源固有的随机性、间歇性、波动性、直接并网难等特性,一定程度上限制了可再生能源的发展、利用。全钒液流电池是一种高性价比、高能效、长寿命的规模储能技术,其可将不稳定的可再生能源储存,并实现平稳输出利用。全钒液流电池储能系统由电堆、电解质溶液、管路系统、电池管理系统、能量变换系统等组成。其中电堆起到了至关重要的作用,提高电堆功率密度、降低电堆成本将进一步加速全钒液流电池技术的产业化进程。

  近日,中国科学院大连化学物理研究所(以下简称大连化物所)研究员李先锋和张华民领导的科研团队成功开发出新一代低成本、高功率全钒液流电池电堆。经测试,该电堆在30kW恒功率运行时,其能量效率超过81%,100个循环容量无衰减。

  “我们通过应用自主研发的可焊接多孔离子传导膜,实现了对电池电堆组装工艺的改进。”李先锋介绍。“新一代全钒液流电池电堆不但保持了传统电堆的高功率密度,相比传统电堆,其总成本也下降了40%”。

  传统全钒液流电池电堆使用的隔膜主要是商业化的全氟磺酸膜,其成本较高且离子选择性相对较差。新一代电堆采用的可焊接多孔离子传导膜可以提升离子选择性,提高电解液的容量保持率,此外,多孔离子传导膜的成本远低于全氟磺酸膜,从而可大幅度降低电堆成本。在电堆组装工艺中,新一代全钒液流电池电堆打破了传统的组装方式,首次将激光焊接技术应用于电堆集成,不仅提高了电堆的可靠性,同时提高了电堆装配的自动化程度,减少密封材料的使用,也降低了电堆的成本。

  大连化物所多年来一直坚持“产、学、研、用”创新开发模式,结合国家对储能技术的重大需求,在液流电池高性能、低成本关键材料、电堆技术及批量化生产、大规模储能系统设计集成等方面取得了一系列技术突破,并与大连融科储能技术发展有限公司合作在国内外成功实施了30余套千瓦至兆瓦级应用示范项目,包括国内目前最大国电龙源5MW/10MWh全钒液流风电场储能系统。此外,大连200MW/800MWh全钒液流电池储能系统正在建设中。

  新一代全钒液流电池电堆的成功研发,将大幅度降低全钒液流电池系统的成本,推动全钒液流电池的产业化应用。以上工作得到了中国科学院“变革性洁净能源关键技术与示范”战略性先导科技专项、国家自然科学基金等项目的支持。

  风能、太阳能等可再生能源固有的随机性、间歇性、波动性、直接并网难等特性,一定程度上限制了可再生能源的发展、利用。全钒液流电池是一种高性价比、高能效、长寿命的规模储能技术,其可将不稳定的可再生能源储存,并实现平稳输出利用。全钒液流电池储能系统由电堆、电解质溶液、管路系统、电池管理系统、能量变换系统等组成。其中电堆起到了至关重要的作用,提高电堆功率密度、降低电堆成本将进一步加速全钒液流电池技术的产业化进程。

  近日,中国科学院大连化学物理研究所(以下简称大连化物所)研究员李先锋和张华民领导的科研团队成功开发出新一代低成本、高功率全钒液流电池电堆。经测试,该电堆在30kW恒功率运行时,其能量效率超过81%,100个循环容量无衰减。

  “我们通过应用自主研发的可焊接多孔离子传导膜,实现了对电池电堆组装工艺的改进。”李先锋介绍。“新一代全钒液流电池电堆不但保持了传统电堆的高功率密度,相比传统电堆,其总成本也下降了40%”。

  传统全钒液流电池电堆使用的隔膜主要是商业化的全氟磺酸膜,其成本较高且离子选择性相对较差。新一代电堆采用的可焊接多孔离子传导膜可以提升离子选择性,提高电解液的容量保持率,此外,多孔离子传导膜的成本远低于全氟磺酸膜,从而可大幅度降低电堆成本。在电堆组装工艺中,新一代全钒液流电池电堆打破了传统的组装方式,首次将激光焊接技术应用于电堆集成,不仅提高了电堆的可靠性,同时提高了电堆装配的自动化程度,减少密封材料的使用,也降低了电堆的成本。

  大连化物所多年来一直坚持“产、学、研、用”创新开发模式,结合国家对储能技术的重大需求,在液流电池高性能、低成本关键材料、电堆技术及批量化生产、大规模储能系统设计集成等方面取得了一系列技术突破,并与大连融科储能技术发展有限公司合作在国内外成功实施了30余套千瓦至兆瓦级应用示范项目,包括国内目前最大国电龙源5MW/10MWh全钒液流风电场储能系统。此外,大连200MW/800MWh全钒液流电池储能系统正在建设中。

  新一代全钒液流电池电堆的成功研发,将大幅度降低全钒液流电池系统的成本,推动全钒液流电池的产业化应用。以上工作得到了中国科学院“变革性洁净能源关键技术与示范”战略性先导科技专项、国家自然科学基金等项目的支持。