锂—液态多硫流动电池实现“再生”

作者:姜靖 文章来源:科技日报 点击数:9 发布时间:2017-09-14
锂—液态多硫流动电池理论上适合用于电网大规模储能,然而这种电池在循环过程中容量容易降低,无法真正获得应用。
锂—液态多硫流动电池实现“再生”

历时多年,美国斯坦福大学崔屹教授课题组日前找到恢复电容的“再生”之术,有望解决电网大规模储能难题。

课题组发表在《自然·通讯》杂志上的论文称,以金属锂作为负极,以液态的多硫作为正极的锂—液态多硫流动电池,具有能量密度高、储能成本低以及可流动性等优点,然而在充放电过程中,其中的液态多硫转化成固态多硫析出,形成“死的多硫碎片”,导致电池循环过程中容量降低,无法真正应用于电网大规模储能。而该研究能让多硫碎片“起死回生”。

研究人员告诉科技日报记者,所谓“再生”,是让加入的硫粉与“死硫碎片”在加热搅拌的情况下发生化学反应,将固态的低阶多硫转化为液态的高阶多硫,从而恢复电池损失的容量。在实际的锂—液态多硫的流动系统中,每隔一段时间进行一次“再生”,可以使整个系统持续稳定运行,并且使其具有较高的能量密度。课题组搭建了一个锂—液态多硫流动电池的储能系统,进行循环测试。在单体电池中使用的硫负载含量高达克级别,这比一般测试电池硫负载量高出很多,并且可以稳定地运行。

凭借其能量密度高、储能成本低和安全特性,锂—液态多硫储能电池系统在未来电网级别的规模储能中具有很好的应用前景,而且有望将储能成本降低至100美元/千瓦时以下。

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