氧化還原液流電池在固定存儲(chǔ)領(lǐng)域是鋰離子電池的一個(gè)有吸引力的替代品，因?yàn)樗赡苡懈L(zhǎng)的使用壽命，并且能夠每天100%放電而不損失性能。

許多以不同類(lèi)型的液流電池為特色的商業(yè)項(xiàng)目已經(jīng)在大規(guī)模和住宅儲(chǔ)能中展開(kāi)。然而，人們對(duì)一些電池中使用的材料提出了疑問(wèn)，大多數(shù)大型項(xiàng)目中使用的釩的毒性是一個(gè)特別的癥結(jié)所在。

鋅基液流電池是一種毒性較低的選擇，鋅溴化學(xué)已經(jīng)有了一些商業(yè)開(kāi)發(fā)。鋅-鐵（Zn-Fe）是研究人員廣泛探索的另一個(gè)選擇，豐富的鐵使它成為一個(gè)特別有吸引力的選擇。然而，樹(shù)枝狀晶體的生長(zhǎng)以及相關(guān)的性能損失和短路問(wèn)題，迄今為止一直阻礙著這種化學(xué)的發(fā)展。

由印度卡利卡特大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的科學(xué)家們制造了一個(gè)鋅鐵氧化還原流電池，該電池在25毫安厘米-2的條件下顯示出大約1.34伏的放電電壓，在30次充放電循環(huán)中，庫(kù)侖效率（CE）為92%，電壓效率（VE）為85%，能量效率（EE）為約78%。最重要的是，該電池在最初的30個(gè)循環(huán)中沒(méi)有表現(xiàn)出性能下降，而且樹(shù)枝狀晶體的生長(zhǎng)為零。該電池在發(fā)表于《能源存儲(chǔ)》的論文《用于可再生能源存儲(chǔ)的無(wú)枝晶鋅鐵混合氧化液電池》中有完整描述。

陰離子交換膜

盡管它必須在30個(gè)周期以上保持這些特性，但結(jié)果是令人鼓舞的。該小組將樹(shù)枝狀物的抑制歸功于其使用的陰離子交換膜（AEM），它是用碳酸胍、甲醛、三聚氰胺和聚合物結(jié)合劑設(shè)計(jì)并制造的。

他們指出，當(dāng)用多孔PVC膜代替它作為對(duì)照實(shí)驗(yàn)時(shí)，甚至在電池的第一次充電時(shí)就能觀察到樹(shù)枝狀物的形成。"樹(shù)枝狀生長(zhǎng)的缺失可能是由于這樣一個(gè)事實(shí)，即只有氯離子通過(guò)AEM在兩種電解質(zhì)溶液之間穿梭，這可能會(huì)促進(jìn)鋅的均勻沉積并防止樹(shù)枝狀生長(zhǎng)。"該研究小組解釋道。

他們預(yù)計(jì)將跟進(jìn)AEM的制造及其在電池性能中的作用的進(jìn)一步細(xì)節(jié)，并且該小組仍然相信，其方法可以證明對(duì)可再生能源的固定存儲(chǔ)和其他應(yīng)用是有用的。他們?cè)谡撐闹锌偨Y(jié)道：我們已經(jīng)成功地展示了一個(gè)高效率和穩(wěn)定的鋅-鐵混合氧化液電池，通過(guò)優(yōu)化充放電條件和采用陰離子交換膜作為分離器，在鋅沉積期間沒(méi)有樹(shù)枝狀生長(zhǎng)。