近日，北京低碳清潔能源研究院與清華大學(xué)化工系合作完成的“高能量密度全液體有機電化學(xué)活性物質(zhì)液流電池”研究成果在最近一期美國化學(xué)會主辦的《ACSAppliedEnergyMaterials》上發(fā)表，并被作為雜志封面重點報道，受到社會廣泛關(guān)注。

低碳院研發(fā)的高能量密度負(fù)極電解液

據(jù)悉，大規(guī)模儲能（或電網(wǎng)儲能）技術(shù)是提高可再生能源并網(wǎng)率和普及應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)，也是發(fā)展能源互聯(lián)網(wǎng)、分布式發(fā)電、電力輔助調(diào)頻、離網(wǎng)供電、安全備用電源等領(lǐng)域的關(guān)鍵使能技術(shù)。

此次北京低碳清潔能源研究院與清華大學(xué)化工系合作完成的“高能量密度全液體有機電化學(xué)活性物質(zhì)液流電池”研究成果首次提出了基于全液體活性物質(zhì)的有機液流電池，理論能量密度高、理論功率密度高和反應(yīng)活性好，是當(dāng)前最有前景的大規(guī)模儲能技術(shù)之一，與傳統(tǒng)的液流電池相比，具有安全性好、功率和容量可以獨立設(shè)計、儲能時間長、輸出功率大、儲能容量大且易于擴展等優(yōu)點。

低碳院開發(fā)的高功率密度液流密度液流電池電堆照片及測試結(jié)果

典型的千瓦級液流電池功率密度超過500mWcm-2，高于同級別傳統(tǒng)液流電池2-3倍，實現(xiàn)電堆的小型化和材料的高效化，具備明顯的低成本優(yōu)勢。同時，該液流電池的正極和負(fù)極分別采用原料來源豐富的2,5-二叔丁基-1-甲氧基-4-（2-甲氧乙氧基）苯和2-甲基二苯甲酮。電池的開路電壓達到2.97V，高于傳統(tǒng)液流電池1-1.5倍，理論能量密度達到223Wh／L，是傳統(tǒng)液流電池理論能量密度（50Wh／L）的4倍以上。

實驗表明，該活性液流電池兩極的活性物質(zhì)具備優(yōu)良的電化學(xué)性能和較好的循環(huán)穩(wěn)定性，電流效率達到95%，能量效率達到70%。該研究從一個全新的角度初步探索成功提高液流電池能量密度的方向，對于研究和開發(fā)新一代液流電池技術(shù)具有重要的啟發(fā)意義。