香港中文大學機械與自動化工程學系最近研發(fā)了一種高能量新型鋅-碘溴液流電池，能量密度達每升101瓦時，刷新了目前水系液流電池能量密度的紀錄。研究團隊預計這種電池可在5至8年內(nèi)應用于電動汽車市場。
在香港中大4月12日召開的記者會上，機械與自動化工程學系助理教授盧怡君介紹了該研究的原理和優(yōu)點，并進行了示范。
盧怡君介紹，水系液流電池是兩種電解液通過離子交換產(chǎn)生電能，具有安全、環(huán)保、系統(tǒng)設計靈活、壽命長達數(shù)十年的特點，是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ男滦蛢δ芟到y(tǒng)。
盧怡君說，鋅-碘溴液流電池以高溶解度的碘化鋅作為主要的活性電解液原料，碘離子和鋅分別作為正極與負極的電化學活性物質(zhì)。該電池中含有一些游離的碘二離子，在充電時，碘離子為穩(wěn)定碘二離子，與其結(jié)合成為碘三負離子，使鋅-碘溴液流電池的循環(huán)性保持穩(wěn)定。然而，那些充當穩(wěn)定劑而失去自由的碘離子在提升電池容量方面的功能被白白浪費。
基于此，研究團隊發(fā)現(xiàn)，在碘溶液中添加溴離子可用來充當?shù)怆x子的“替身”。溴離子與碘二離子結(jié)合成為碘溴離子，同樣可發(fā)揮穩(wěn)定循環(huán)性的作用，而被釋放的碘離子則可增加電池容量。在添加碘離子后，電池能量密度被提升至高達每升101瓦時，與未添加溴離子前相比，電池容量增加了至少20%。
盧怡君表示，這種新型儲能系統(tǒng)具有能量密度高和循環(huán)性能兼?zhèn)涞奶攸c，預計在5至8年內(nèi)可應用于日益龐大的電動汽車市場。“電動汽車如果應用了這種電池，可大幅降低價格，行駛里程也更長。同時，這種電池更安全，不怕普通的碰撞，對電動汽車的安全性很有好處。”盧怡君說。
據(jù)悉，該項研究是香港中大五年研究計劃“智能化太陽能技術：采集、存儲和應用”的一部分，由30多位來自香港中文大學、香港理工大學、香港科技大學及香港大學學者共同合作，以提升太陽能發(fā)電的效能。團隊自2014年起獲香港特區(qū)政府研究資助局主題研究計劃資助6033萬港元。
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