贾旭平

美国PNNL开发出新型低成本液流电池

贾旭平

近日，美国太平洋西北国家实验室 (Pacific Northwest National Laboratory，PNNL)开发出了一种新型有机水性液流电池，有望大幅降低现有标准钒基液流电池的成本达60％。该液流电池采用低成本、可持续合成的有机分子，而不是现有液流电池中通常使用的金属。有机水性液流电池一旦技术成熟，每千瓦时的成本据估计为＄180，且其可以直接替代现有液流电池。

根据全球储能数据库的结果显示，目前世界上79％的液流电池都是钒基液流电池，其在一段时间内都将是液流电池的标准，但是未来液流电池的发展是要降低成本，所以就需要找到替换这种昂贵金属的替代物，如有机物，因此本文所提的有机水性液流电池就有了市场前景。该新型电池的一大亮点就是将传统液流电池中的过渡金属元素变成了合成分子，这也使得液流电池的成本更多的与制造成本相关联，而不是先前的金属价格。电池中使用的水性液体电解液也可以直接用于当前的液流电池中，因此使用者可以继续使用现有的基础设施，仅需简单地替换现有昂贵的电解液即可。

有机水性液流电池

图1　MV/4-HO-TEMPO有机水性还原液流电池的工作原理图

??????????????????????? ??????(?? ???/????? ??/V ???/ (Wh?L ?? ?? ????/ (mA?cm PbSO SO AQDS/Br SO AQDS/BQDS 　0.76 　4.1 　12 　8 　H Nafion112 MV/4-HO-TEMPO 　1.25 　8.4 　100 　60 　NaCl 　AME

PNNL新型液流电池的两大主要特色电解液为：甲基紫精(methyl viologen，MV)负极电解液和4-HO-TEMPO正极电解液。第三种辅助电解液含有氯化钠，其中的氯离子有助于电池放电。图1为MV/4-HO-TEMPO有机水性还原液流电池的工作原理图。表1为各种有机还原液流电池的性能比较。……