科學(xué)家研發(fā)新型全氯液流電池 理論容量是釩電池兩倍多
《全球鐵合金網(wǎng)》2022-3-17：中美研究小組開發(fā)了一種全氯無膜氧化還原液流電池，據(jù)稱在10mA／c㎡時，其往返能量效率為91％，能量密度為125．7Wh／L。該裝置基于氯化鈉（NaCl）制成的水電解質(zhì)，使用氯（Cl2／Cl－）氧化偶聯(lián)作為正電極的活性材料。
美國馬里蘭大學(xué)和華東理工大學(xué)的一組科學(xué)家已經(jīng)制造了一個可逆的氯氣氧化還原流動電池，用于固定的能量儲存。
該全氯裝置具有無膜設(shè)計，基于氯化鈉（NaCl）制成的水電解質(zhì)，該電解質(zhì)使用氯（Cl2／Cl－）氧化偶聯(lián)作為正電極的活性材料。研究人員表示，Cl2／Cl－的理論容量為755 mAh／g，是目前氧化釩電池（VO2＋／VO2＋，226 mAh／g）的兩倍多。此外，由于海水中的豐富來源和大規(guī)模生產(chǎn)，氯化鈉是最便宜的商品之一。
釩氧化還原液流電池的主要成本之一是用于盡量減少所謂交叉的離子滲透膜。在該小組提出的電池配置中，氯與電解質(zhì)不相溶，這意味著不需要防止交叉的膜，從而進一步降低了成本。
氯化鈉水溶液電解質(zhì)中的Cl2／Cl－氧化還原反應(yīng)是在一個同心電池中進行評估的，該電池上涂有多孔的氧化釕和氧化鈦（RuO2－TiO2），旨在促進氯的氧化動力學(xué)。通過工作電極和電解質(zhì)被加入四氯化碳（CCl4），一種被稱為NaTi2（PO4）3的石墨烯復(fù)合材料被用作負極。
該電池在10mA／c㎡時顯示出91％的往返能量效率，能量密度為125．7Wh／L，具有很高的電壓效率，科學(xué)家將其歸因于快速的反應(yīng)動力學(xué)和無膜配置。根據(jù)學(xué)者們的說法，這些數(shù)值代表了過去10年中液流電池系統(tǒng)的最佳性能。