用“水”做电池!杭州两支科研团队最新研究成果登上能源类顶级期刊

杭+新闻 2021-08-02 18:08:00 1.8w阅

通讯员 姜旭晨 记者 王洁

在倡导减少环境污染和节能减排的今天,风能、太阳能等清洁能源逐渐成为替代煤、气、油等传统化石性能源的“新宠”。在推动能源领域碳达峰碳中和过程中,储能技术成了发展清洁能源的关键所在,也是支撑新型电力系统的重要基础。

而一说起储能技术,大家都会联想到干电池和锂电池。但你知道吗,水也能用来做电池,这是什么黑科技?这类电池专业术语叫做水系液流电池。

近日,国科大杭州高等研究院化学与材料科学学院季云龙博士团队与西湖大学王盼博士团队合作,找到一种有机材料作为储能物质,成功实现了水系液流电池在高温环境下的稳定长充放电循环,相关成果登上能源类顶级期刊Joule。

季云龙博士

季云龙博士2015年毕业于中科院上海有机化学研究所,先后在美国亚利桑那州立大学,哈佛大学从事博士后研究。2021年加入国科大杭州高等研究院,聚焦于开发新型有机能源储存与转换材料及器件应用。

“与我们熟知的日常生活中的手机或者电动车使用的锂离子电池不同,团队研发的储能体系使用水作为介质,具有安全系数高、低成本、能量功率独立可调等特点,因此更适用于作为大规模场景的储能技术,例如一家工厂、一座城市等。” 季云龙说。

水系有机液流电池使用的有机储能材料,是以储量丰富的碳、氢、氮、氧等元素作为基本来源,不仅来源丰富,价格低廉,而且绿色环保,无重金属污染。王盼博士

“总体而言,我们研发出的PFP储能材料应用于水系液流电池,不管是在常温还是高温环境下,都展现出了极高的循环稳定性及容量保持率,表明了这类电池能应用于高温及强碱性等极端环境下,具有极大应用潜力。”王盼说。

7月中旬,国家发展改革委、国家能源局于发布的《关于加快推动新型储能发展的指导意见》中指出,实现液流电池等长时储能技术进入商业化发展初期。

“我们发展的体系已经达到了商业化的要求,下一步我们将努力建立示范型项目,推动产业化的进程。”季云龙说,液流电池不仅可以储存将像太阳能和风能这种不易储存的清洁能源,还能通过调节电网,即在用电低谷时加大储存,用电高峰时释放电能的方法,以实现电网的更有效配置,减少能源浪费。

“未来,希望这样的储存手段能够为人们生活带来更多便利,为中国实现碳达峰、碳中和做贡献。”王盼说。


编辑 杨俏颖

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