鋰離子液流電池

1、鋰離子液流電池第1頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)37分，星期三鋰離子電池液流電池鋰離子液流電池第2頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)37分，星期三鋰離子液流電池 是綜合了鋰離子電池和液流電池的優(yōu)點(diǎn)，是一種輸出功率和儲能容量彼此獨(dú)立、能量密度大、成本較低的新型綠色可充電池。第3頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)37分，星期三正極充放電時(shí)反應(yīng)： 負(fù)極充放電時(shí)反應(yīng)：鋰離子電池第4頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)37分，星期三液流電池第5頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)37分，星期三雙液流電池電堆裝置示意圖第6頁，共19頁，2022年，5月20

2、日，23點(diǎn)37分，星期三釩液流電池工作原理正極： 負(fù)極： 電池總反應(yīng)： 第7頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)37分，星期三釩液流電池工作負(fù)載第8頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)37分，星期三國外的相關(guān)研究報(bào)道麻省理工-半固態(tài)鋰可充液流電池斯坦福大學(xué)-無隔膜鋰硫液流電池美國阿貢國家實(shí)驗(yàn)室- 有機(jī)鋰離子液流電池第9頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)37分，星期三中國的鋰離子液流電池中國科學(xué)院電工研究所于 2010 年底開始鋰離子液流電池技術(shù)的研究電極懸浮液的導(dǎo)電性、懸浮性和比容量是鋰離子液流電池重要的性能指標(biāo)第10頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)37分

3、，星期三電極懸浮液的導(dǎo)電性電極懸浮液的電導(dǎo)率直接影響電池的充放電性能，較小的電導(dǎo)率會使電池極化增大當(dāng)電池有電流通過，使電極偏離了平衡電極電位的現(xiàn)象，稱為電極極化第11頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)37分，星期三電極懸浮液的懸浮性電極活性顆粒和導(dǎo)電劑顆粒在電解液中受重力、浮力和粘滯阻力的作用發(fā)生運(yùn)動，其運(yùn)動表示為為了形成穩(wěn)定的懸浮液，必須使微粒保持靜態(tài)第12頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)37分，星期三電極懸浮液比容量電極懸浮液的比容量決定了鋰離子液流電池的能量密度，是鋰離子液流電池電極懸浮液的重要性能指標(biāo)電極懸浮液的綜合能量密度表示為第13頁，共19頁，2022年，5

4、月20日，23點(diǎn)37分，星期三國內(nèi)相關(guān)研究：目前有以 正極懸浮液和石墨負(fù)極懸浮液構(gòu)成的鋰離子液流電池體系電池的工作電壓平臺約為 3.2 V，若 正極懸浮液質(zhì)量比容量為 76 Ah/kg，石墨負(fù)極懸浮液質(zhì)量比容量為 100 Ah/kg（目前能達(dá)到的最高值），則在正負(fù)極容量匹配工作的情況下，電極懸浮液的綜合能量密度約為 138 Wh/kg，第14頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)37分，星期三國內(nèi)相關(guān)研究優(yōu)點(diǎn)：循環(huán)性能優(yōu)異 成本低廉缺點(diǎn)：本征電子導(dǎo)電性差，須額外添加導(dǎo)電劑，因此會影響電極懸浮液質(zhì)量比容量的提升第15頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)37分，星期三國內(nèi)相關(guān)研究負(fù)極懸浮液：石墨優(yōu)點(diǎn)：具有成本低、導(dǎo)電性好、充放電電 壓曲線穩(wěn)定、插鋰電位低的特點(diǎn)缺點(diǎn)：首次不可逆容量較大，倍率性能也 較差第16頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)37分，星期三國內(nèi)相關(guān)研究 對負(fù)極顆粒表面沉積銅、銀、鎳、鋅或其氧化物等，能夠有效改善電極粒子間的接觸狀況，提高電極顆粒的電導(dǎo)率，同時(shí)降低 SEI 膜的影響，改善倍率性能第17頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)37分，星期三未來展望方向和目標(biāo) 大規(guī)模、高效率 低成本、長壽命道路和手段關(guān)鍵材料的規(guī)?；a(chǎn)技術(shù)開發(fā)實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵材料的國產(chǎn)