高性能碱性锌铁液流电池揭示出复合膜在LDHs层间进行快速传递的机理

2021-07-28 14:21:38

近日,中科院大连化学物理研究所研究员李先锋、副研究员袁治章团队制备出高性能碱性锌铁液流电池离子传导膜。相关研究成果发表在《自然—通讯》上。

储能技术是构建清洁、低碳、安全、高效能源体系的关键。碱性锌铁液流电池储能技术具有成本低、安全性高、开路电压高、环境友好等特点,在分布式储能等领域具有很好的应用前景。目前,碱性锌铁液流电池仍存在稳定性差等问题,电池运行工作电流也相对较低,导致系统成本偏高。

在该研究中,为提高碱性锌铁液流电池工作电流密度,该团队将水滑石纳米材料(LDHs)引入到碱性锌铁液流电池中,设计制备出高性能的水滑石复合离子传导膜。通过有效控制水滑石层间距大小,并利用水滑石层间丰富的氢键网络,提高了膜离子选择性和离子传导性。研究人员表示,以水滑石复合离子传导膜组装的碱性锌铁液流电池,在200mA/cm2的工作电流密度条件下能量效率达到82%。此外,该团队还与中科院武汉物理与数学研究所研究员郑安民合作,通过AIMD分子动力学模拟,揭示出复合膜在LDHs层间进行快速传递的机理。

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