鉅大LARGE | 點擊量：793次 | 2021年10月18日
美國研究人員開發出大幅降低液流電池成本的離子交換膜
據外媒報道，美國能源部勞倫斯伯克利國家實驗室的研究人員日前宣布，已經成功開發一種可以大幅降低液流電池成本的離子交換膜。這種名為AquaPIM材料是一種具有離子選擇性和內在微孔的水相容的聚合物，并具有可調的厚度和高電導率。
研究人員表示，這種離子交換膜可以大幅降低液流電池的生產成本，并將加速可再生能源發電設施與電網整合。
在研究人員發表的一篇名為《無交叉含水電化學裝置的內在微孔性聚合物膜的設計規則》論文中，表明這種離子交換膜可以取代價格高昂的氟化聚合物材料。通常離子交換膜的成本占液流電池成本的15％～20％。
研究人員指出，這種離子交換膜性能更好，價格也低于其他離子交換膜。
研究人員采用酰胺肟作為改性劑對這種離子膜進行了改性，酰胺肟作為螯合樹脂在醫藥工業中得到了廣泛的應用。螯合樹脂是與金屬離子反應形成穩定的水溶性絡合物的一種化合物。研究人員聲稱，在離子交換膜中使用酰胺肟，可以使離子在陽極和陰極之間快速移動。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
其設計規則適用于目前正在研究的氧化還原液流電池、混合氧化還原液流電池、靶向氧化還原液的電池。研究人員在論文中指出，“我們開展的研究將會加快對持久性、兆瓦級氧化還原流和其他低成本電網電池所需電池離子交換膜的開發，而這些液流電池可以使用10～20年的時間。”
由于在液流電池電解液中發生電化學反應，電極在充電和放電反應期間不會發生變化。因此與鋰離子電池不同的是，液流電池的電解質不會降解。
液流電池最具前途的應用是用在電網中的兆瓦級儲能設備。采用液流電池的長時儲能系統有利于調峰和電網服務，或者有助于中小型廠管理電力需求。然而，液流電池也有一些缺點，例如電解質能量密度相對較低，將會降低能量轉換過程的效率，并且不便于運輸，與鋰離子電池儲能系統相比要更多的部署空間等。
