性能強化的低共熔溶劑電解液型液流電池

　　項目持有方：江蘇大學

　　項目簡介

　　液流電池是一種高效的儲能技術，在可再生能源利用、促進低碳社會形成方面有巨大的應用潛力。在大規模商業化應用之前，還有一些技術壁壘需要突破，例如開發新型的隔膜、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。在這些技術背后的深層次的原理和機理也需要進一步揭示和闡述。本項目針對上述問題進行了系統的研究，取得了較為豐碩的成果。本項目設計并裝配液流電池結構的裝置，利用電化學的方法精確測定電解液中的離子淌度與電解液濃度的關系，體現了離子濃度和離子大小對離子淌度的影響，準確性和實用性更好。揭示了兩種支持電解質（DMC+EC以及EA）對非水系液流電池的影響規律。當加支持入電解質時，溶液的粘度和阻抗都出現了下降，其中DMC和EC的效果最為明顯。研究了CO2對含Fe(II)/Fe(III)氧化還原電對的氯化膽堿尿素型DES電解液的物理特性及電化學特性的影響。該氣體來源廣泛，使用方便安全，將會在液流電池上得到推廣應用。探索電場及磁場作用對非水系液流電池性能的影響規律。通過施加外加電場研究其對極限電流密度的影響，研究得出外加電場對全釩液流電池的極限電流的影響規律；通過對外加磁場作用于DES 中V(III)/V(II)氧化還原電對的物理特性及電化學特性以及全電池性能進行了研究，添加磁場可以提高電解質的物理特性，改善活性物質的反應動力學，降低能量損耗，同時也對傳質過程也有著積極的作用。這個結果為今后構建自帶磁場的高性能液流電池打下了基礎。本項目擁有多個可轉移轉化專利成果。

　　性能指標

　　當低共熔溶劑電解液中添加7.5%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的最優配方，電解液粘度降低了26.8%，系統泵功下降23.4%。當施加250mT磁場時，液流電池功率提升75.2%，達到4.3 mW cm-2, 能量效率提升11.3%。該成果達到國際先進、國內一流水平。已通過中國機械工業聯合會技術鑒定（CMIF-20192113）。

　　適用范圍、市場前景

　　用于各類靜態可再生能源存儲與利用（如備用充電樁、移動基站供電），結構靈活、成本低、壽命長，損耗小、對環境友好，與太陽能電池結合安裝使用更合適。具有廣闊的市場前景。

　　投資概算

　　目前還處于研制階段，未進行試生產，單個制造的成本折算價約為6.5人民幣/kWh。如需量產，還要計廠房和機器設備的成本。

　　合作方式

　　技術轉讓或產學研合作開發。

　　聯系方式：0553—3993786