4月5日從中國科學院金屬研究所獲悉，該所李瑛研究員與唐奡研究員團隊，在新型低成本鐵基液流電池儲能技術研究領域取得新進展。研究人員以鐵負極氧化還原反應可逆性為切入點，通過電極界面缺陷設計和極性溶劑調控，成功實現了充放電過程中鐵單質在電極纖維表面的均勻沉積和溶解。
研發低成本液流電池新體系新技術，是突破現階段液流電池產業化發展瓶頸的有效途徑。在諸多新型儲能技術路線中，以全釩液流電池為代表的液流電池儲能技術，因其本質安全、可靈活部署，已成為長時儲能技術中的首選電化學儲能技術路線。研究人員介紹，他們通過在電極界面進行金屬刻蝕處理，使得電極纖維表面富含缺陷結構，有效調控了Fe2+離子在電極界面的沉積反應成核特性，促進了鐵沉積反應均一性及氧化還原反應動力學，并利用理論計算和仿真分析揭示了Fe2+在碳缺陷處的雜化作用增強機制及鐵沉積過程演化規律。研究結果證明，電極界面優化設計可有效提升鐵負極性能，為實現全鐵液流電池高效穩定運行提供了新途徑。
此外，研究人員通過在溶液中引入極性溶劑，利用極性分子與氫鍵的相互作用，成功弱化了溶液的水合氫鍵網絡，將電解液凝固點有效降低到零下20攝氏度以下，且協同提升了鐵負極電化學可逆性，首次實現了全電池在零下20攝氏度的低溫條件下穩定運行100小時。據悉，該研究結果為寬溫域全鐵液流電池技術產業化開發與應用推廣奠定了技術基礎。
