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新型氧化还原液流锂电池的能量密度是当前RFB的十倍

导读 (Tech Xplore)-新加坡国立大学的一组研究人员开发了一种新型混合氧化还原液流电池(RFB),他们声称其能量密度是传统RFB的十倍。在发表在《...

(Tech Xplore)-新加坡国立大学的一组研究人员开发了一种新型混合氧化还原液流电池(RFB),他们声称其能量密度是传统RFB的十倍。在发表在《科学进展》杂志上的论文中,研究人员描述了他们如何将锂电池思想与RFB结合起来,并改变RFB中通常使用的膜,以制造出一种被称为氧化还原液流锂电池(RFLB)的电池。

为了使风能和太阳能等可再生能源大规模运行,必须开发一种新型的电池技术-当前的主要竞争者是RFB,但它几乎不具备大规模使用所需的能量密度容量操作。另一方面,锂电池具有更高的密度,但无法扩展到工业应用所需的尺寸。在这项新的尝试中,研究人员试图将两种技术结合起来,以提供一种有可能成为科学家一直在寻求突破的电池。

RFB通过将电荷存储在大罐中的液体电解质中来工作-电解质被泵送通过一个堆叠,该堆叠中有两个由离子导电膜隔开的电极。可以通过使用更大或更多的储罐来扩大此类电池的规模,但是这样做变得越来越笨拙和昂贵-更好的方法是提高能量密度,大约是锂电池的能量密度的十分之一。

在新方法中,新加坡的团队用固态锂材料代替了槽中的液体电解质,其中一种容纳磷酸铁锂,另一种容纳二氧化钛。然后,他们添加了一种携带电荷的液体,将电荷从储罐中的多孔固体中运到电池堆中并运回。然后,他们在堆栈中增加了一种新型膜,该膜使用了一种称为Nafion的常规材料与另一种聚合物结合使用的新膜,这种新型膜能够更好地使锂离子通过。该团队在测试后宣布,最终结果是RFB混合动力车的能量密度是传统型号的十倍。

正如团队所承认的那样,仍然需要克服一个主要障碍,即RFLB太慢而无法在商业应用中使用,比传统RFB慢10,000倍-该小组认为,通过修改,RFLB可以加快速度膜和电荷携带介体。

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