千次循环依旧健康新铁基液流电池或成为新能源支柱

2024年03月26日 16:25:19来源：化工仪器网作者：小王点击：6224

　　【化工仪器网行业百态】电能是新能源的一种重要载体，储能产品则一定程度上为电能提供了一种灵活调度的手段，提升了电能的稳定性，扩展了电能使用的灵活性。换言之，作为目前储能产品中极具代表性的一类，电池技术的发展一定程度上影响着新能源产业的发展速度和稳定性。因此，电池技术同样是新能源领域的核心技术之一。

　　而在电池产业的发展中，大规模储能一直也是一个重要性话题。众所众知，新能源存在间歇性的特点，简单地说就是其产生能量的过程受到环境的影响，不同季节不同时间所能提供的能源并不稳定，因此许多时候需要统一储备，来满足长时间使用的需要。而不同于传统电子产品对于电池的需求，这种需要供给整个电网使用的电池不但需要更大的储能空间，还需要拥有更长的充电周期，以满足随机充放电的使用需要。

　　显然这并非一件易事，仅仅是解决充电周期内充电容量的快速下降就花费了研究人员非常大的精力。而就在最近，美国能源部太平洋西北国家实验室团队在铁基电池领域获得了突破，设计出了一种比先前类似铁基电池使用寿命更长，相同充电周期内充电容量下降更慢的电池——铁基液流电池。

　　据悉，这种新的铁基电池创新性地将水处理设施中使用的一种常见化学品用于大规模储能，这种物质被称为含氮三膦酸酯、次氮基三甲基膦酸(NTMPA)。由于这种物质主要被水厂用于抑制腐蚀，因此非常容易大量获得。而它恰巧能将带电铁与中性pH值的磷酸盐基液体电解质或能量载体相结合.

　　铁基液流电池的工作原理并不复杂，与大多数电池一样通过电化学反应充电，并以化学键的形式储存能量，不过在其特别的双腔室结构(由两个腔室组成，每个腔室都充满不同的液体)，以及NTMPA的影响下，这种电池制造工艺得到了足够的简化，理论上来说，建设从实验室工作台规模到城市街区的大小的铁基液流电池都是可行的，并且实际使用事，千次循环充电电池仍可保持超九成最大容量。

　　目前这种电池存在的主要问题还是停留在能量密度。尽管从宏观角度来看，用地球上储量丰富的材料构建的新系统比现有的商业化系统在扩张性和可能性上更为突出，但是相较于更加成熟的技术，9瓦时/升的能量密度还是逊色了。但这项技术归根结底还处于起步阶段，或许随着技术的不断成熟，未来某一天，新铁基液流电池会成为新能源电网上一颗璀璨的明珠。

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