近日，中科院大連化學物理研究所儲能技術研究部研究員李先鋒、張華民帶領研究團隊，在堿性鋅基液流電池離子傳導膜研究方面取得新進展，研究成果發(fā)表于《先進功能材料》。

鋅基液流電池儲能技術以儲量豐富的鋅作為負極活性物質(zhì)，具有成本低、安全性高、開路電壓高和環(huán)境友好等特點，在分布式儲能領域具有良好的應用前景。鋅基液流電池的關鍵問題為鋅負極的枝晶、累積和脫落，膜在調(diào)控鋅沉積形貌和抑制枝晶生長從而提高電池運行可靠性方面發(fā)揮了重要作用。

此前研究團隊通過調(diào)節(jié)多孔離子傳導膜的負電荷性質(zhì)，實現(xiàn)了對鋅沉積方向和形貌的調(diào)控，大幅度提高了鋅基液流電池的面容量和電池的循環(huán)穩(wěn)定性。

在該研究中，研究人員選用商業(yè)化聚乙烯多孔膜為基膜，原位將功能化空心球引入到基膜中制備出混合基質(zhì)多孔膜，空心球極大地縮短了離子傳輸路徑，顯著提高了電池的功率密度。此外，選用的空心球在堿中具有優(yōu)良的穩(wěn)定性，所制得的膜具有優(yōu)良的機械性能，可有效抑制鋅枝晶的生長，進一步提高了鋅基液流電池的循環(huán)穩(wěn)定性。利用該膜材料組裝的堿性鋅鐵液流單電池，在80mA/cm2充放電條件下，能量效率超過了88%。