香港中文大學(xué)機(jī)械與自動(dòng)化工程學(xué)系最近研發(fā)了一種高能量新型鋅碘溴液流電池,能量密度達(dá)每升101瓦時(shí),刷新了目前水系液流電池能量密度的紀(jì)錄。研究團(tuán)隊(duì)預(yù)計(jì)這種電池可在5至8年內(nèi)應(yīng)用于電動(dòng)汽車市場(chǎng)。
在香港中大12日召開的記者會(huì)上,機(jī)械與自動(dòng)化工程學(xué)系助理教授盧怡君介紹了該研究的原理和優(yōu)點(diǎn),并進(jìn)行了示范。
盧怡君介紹,水系液流電池是兩種電解液通過離子交換產(chǎn)生電能,具有安全、環(huán)保、系統(tǒng)設(shè)計(jì)靈活、壽命長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年的特點(diǎn),是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ男滦蛢?chǔ)能系統(tǒng)。
盧怡君說,鋅碘溴液流電池以高溶解度的碘化鋅作為主要的活性電解液原料,碘離子和鋅分別作為正極與負(fù)極的電化學(xué)活性物質(zhì)。該電池中含有一些游離的碘二離子,在充電時(shí),碘離子為穩(wěn)定碘二離子,與其結(jié)合成為碘三負(fù)離子,使鋅碘溴液流電池的循環(huán)性保持穩(wěn)定。然而,那些充當(dāng)穩(wěn)定劑而失去自由的碘離子在提升電池容量方面的功能被白白浪費(fèi)。
基于此,研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),在碘溶液中添加溴離子可用來充當(dāng)?shù)怆x子的“替身”。溴離子與碘二離子結(jié)合成為碘溴離子,同樣可發(fā)揮穩(wěn)定循環(huán)性的作用,而被釋放的碘離子則可增加電池容量。在添加碘離子后,電池能量密度被提升至高達(dá)每升101瓦時(shí),與未添加溴離子前相比,電池容量增加了至少20%。
盧怡君表示,這種新型儲(chǔ)能系統(tǒng)具有能量密度高和循環(huán)性能兼?zhèn)涞奶攸c(diǎn),預(yù)計(jì)在5至8年內(nèi)可應(yīng)用于日益龐大的電動(dòng)汽車市場(chǎng)?!半妱?dòng)汽車如果應(yīng)用了這種電池,可大幅降低價(jià)格,行駛里程也更長(zhǎng)。同時(shí),這種電池更安全,不怕普通的碰撞,對(duì)電動(dòng)汽車的安全性很有好處?!北R怡君說。
據(jù)悉,該項(xiàng)研究是香港中大五年研究計(jì)劃“智能化太陽(yáng)能技術(shù):采集、存儲(chǔ)和應(yīng)用”的一部分,由30多位來自香港中文大學(xué)、香港理工大學(xué)、香港科技大學(xué)及香港大學(xué)學(xué)者共同合作,以提升太陽(yáng)能發(fā)電的效能。團(tuán)隊(duì)自2014年起獲香港特區(qū)政府研究資助局主題研究計(jì)劃資助6033萬(wàn)港元。