为储能电池“加料” 我科学家研制出新型钒液流电池电极材料

科技日报记者 俞慧友

23日，记者从长沙理工大学获悉，该校丁美、贾传坤教授团队，联合重庆大学教授孙立东、中科院北京纳米能源与系统研究所研究员孙其君，及中科院金属研究所等多个科研团队，利用电沉积和氧化还原靶向催化交叉结合技术，共同开发出了一种大规模储能钒液流电池用的普鲁士蓝复合电极材料，可显著提高钒液流电池功率密度和能量效率。这种新型电极材料，有望助推钒液流电池“提质降本”，为其进一步商业化应用提供了新思路。目前，成果进入应用孵化阶段，这一研究成果也于日前发布于全球工程技术与材料类著名期刊《SMALL》上。

可再生能源开发和利用的迫切性，众所周知。可再生能源的快速发展，则有赖于高安全、低成本、长寿命的大规模储能新技术。电化学储能，是储能技术的一个重要分支。其中，钒液流电池因具有循环寿命长、安全可靠、功率与容量独立等优点，是目前最有应用前景的大规模储能技术之一。不过，要将这类电池产业化，则“受制”于电池性能和成本。电极材料是决定钒液流电池功率成本和效率的关键材料之一。目前，最常用的电极材料为碳毡或石墨毡，这类电极材料对钒离子的催化活性低，比表面积也低，成为钒液流电池“提质降本”，进入商业化应用的瓶颈。寻找到高活性、低成本的电极材料，是业内专家研究的热点和重点。

研究团队历时3年，开发了该种普鲁士蓝复合电极，有效提升了钒离子反应活性，从而显著提高了钒液流电池功率密度和能量效率。“用这个复合电极组装的钒液流电池，功率密度较碳毡电极提升了50%以上。在100毫安每平方厘米的电流密度下，能量效率甚至超过88%。”丁美说。