陈 涛，刘柏辰，郑梦莲，俞自涛

（浙江大学 能源工程学院，浙江 杭州310027）

0 引 言

在过去的十年内，可再生能源和智能电网的快速实际应用推动了各类储能技术的发展[1，2]。在各种储能技术中，氧化还原液流电池由于将电解液储存在外部储罐中，独立于反应电堆[3]，因此能量容量和功率容量相互独立，有利于满足不同应用场景的储能需求。此外，在大规模储能应用或者需要可变储能容量的应用中，液流电池具有高安全性、低成本、长生命周期等优点，是一种应用前景非常广阔的储能技术[4-6]。2011年，美国麻省理工学院Yet-ming Chiang研究团队建设性地提出一种新型半固态锂离子液流电池[7]。该电池既具有上述液流电池固有结构所带来的设计灵活性，又具有锂离子电池高能量密度的优点。通过将锂离子活性物质、导电添加剂和有机电解液混合，基于LiCoO2的半固态锂离子悬浮液的能量密度理论上可达615 Wh·L-1（309 Wh·kg-1）[8]，大大超过传统氧化还原液流电池的能量密度。这些优势使得半固态锂离子液流电池，在电动汽车和电网中大规模储能等领域，成为一种发展潜力巨大的新兴储能技术[9，10]。

然而，半固态锂离子悬浮液作为电池的核心部件之一，粘度可高达1000cP[11]，这会造成大量的泵功损耗，导致半固态锂离子液流电池的系统能量效率较低。此外，悬浮液的导电性将直接影响电池的倍率性能，而提高导电剂的体积分数可以增加悬浮液导电性，但同时也会造成黏度的剧烈上升[12]。因此，改善悬浮液的流变特性、导电性和电化学性能是制约半固态锂离子液流电池技术进一步发展的瓶颈之一。……