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新加坡教授研发出更安全的液流锂电池

导读: 新加坡国立大学Wang Qing教授研究组成功地研制出一种新型的液流锂空气电池。该电池通过溶解在流动的电解液中的氧化还原分子,将过氧化锂的生成和分解与电池的阴极分离,有效地避免了电极孔隙的阻塞和钝化。该新型电池既可以保持锂空气电池的高能量密度,同时又具备传统液流电池的安全与灵活性。

  新加坡国立大学Wang Qing教授研究组成功地研制出一种新型的液流锂空气电池。该电池通过溶解在流动的电解液中的氧化还原分子,将过氧化锂的生成和分解与电池的阴极分离,有效地避免了电极孔隙的阻塞和钝化。该新型电池既可以保持锂空气电池的高能量密度,同时又具备传统液流电池的安全与灵活性。该项研究工作发表在英国皇家化学学会的《化学通讯》中。

  由于具有高的能量密度(约10倍于锂离子电池),近年来锂空气电池受到很多研究人员的关注,但是差的电极动力学导致电池的极化非常大。因此,很多研究人员着力于对阴极材料上的催化剂进行改性和优化。目前研究最多的锂空气电池的催化剂包括碳基材料,贵金属材料,过渡金属氧化物材料,钛基材料等等。但是这些材料仍然有其内在的缺陷性。例如,当催化剂材料表面被放电产物过氧化锂覆盖后,催化剂将失去催化作用。因此,可溶性催化剂成为一个解决上述问题的途径。Wang Qing教授科研团队利用可溶性催化剂,将锂空电池整合到液流系统中。工作的时候,电池的放电产物在一个分离的空气扩散罐子里生成,从而解决了这些问题。使得该新型的电池系统既具备了高的能量密度,又有很好的安全性以及使用灵活性。

新加坡教授研发出更安全的液流锂电池

  除了上述液流锂空气电池的研发,这个研究团队近年来还提出并展示了液流锂离子电池。这种电池的工作模式与传统液流电池相似,但由于能量储存在锂离子电池材料中,其能量密度可以达到钒液流电池的10倍以上,同时与锂离子电池相比有更高的安全性。

  液流锂空气电池和液流锂离子电池在大规模储能方面具有很好的应用前景。首先,其高的能量密度把液流储能系统推向一个新的极限,能极大地减少空间占有率;其次,该电池具有非常好的安全性,并且能够快速充电,这将使其在电动汽车方面的应用具有明显优势;另外,该电池可以进行模块化生产。这些优点使其在很多领域具有明显竞争力。因此,液流锂空气电池和液流锂离子电池将会在未来储能市场中占有重要位置。

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