储能“新未来”：混合液流锂电池将兼具高能量密度和可扩展储量！

一直以来，氧化还原液流电池都是锂离子电池的“候选替代品”，因为它们不使用稀土和有毒材料。然而，由于能量密度低和市场份额有限，它们面临着挑战。

近期，来自瑞士联邦材料科学与技术实验室（Empa）的研究人员David Robber在这一领域取得了突破。他试图通过扩大电化学电池以加快充放电速度，同时开发更大的储罐以提高存储容量来解决上述问题。

他说：“液流电池的能量密度比固体存储材料电池低10倍左右。我认为，溶解在电解质中的存储材料越多，液流电池的能量密度就越高。然而，高浓度会使溶液变稠，你需要更多的能量才能将其泵入电池。”


Robber想要开发一种介于液流电池和锂离子电池之间的混合电池，方法是在液流电池的储罐中嵌入固体储存材料。

他说：“如果溶解材料和固体储存材料精确匹配，它们就能相互传递能量。这使得液流电池的可扩展性能与固体存储材料的高能量密度相结合。”

Robber承认，他首先必须确定合适的材料，这些材料必须可以在20年的运行期内稳定地用于储罐。他还提到螯合物是溶解存储材料的可能候选物，并将其描述为“包裹”在金属离子周围的多臂有机分子。

他说：根据有机分子（配体）的内结构，氧化还原电位会发生变化。

Reber说他并不需要从头开始这个项目，因为他此前已经研发了一种基于螯合物的氧化还原液流电池。未来，他还将进一步研究，希望能开发出一种功能良好、具有额外固体存储空间的电池。


“如果这种方法可行，潜在的应用将非常多样化。只需要水泵和几根管子就可以了。”他说。