記者9日從長沙理工大學獲悉，該校丁美、賈傳坤教授團隊聯合多家科研團隊，自主研發(fā)設計出了世界首款液流電池電極材料大尺度生長設備，并開發(fā)出了一種大規(guī)模儲能釩電池專用的石墨烯復合電極材料，可顯著提高釩電池功率密度、能量效率和循環(huán)壽命，有效降低釩電池成本。這一技術有望為大規(guī)模儲能液流電池的商業(yè)化電極開發(fā)提供新思路。相關成果6月7日發(fā)布在我國著名學術期刊《納米研究》上。

為如期實現2030年前碳達峰、2060年前碳中和目標，太陽能、風能等新能源開發(fā)利用成為研究熱點。但新能源發(fā)電存在不穩(wěn)定、不連續(xù)等問題，急需研發(fā)先進的大規(guī)模儲能裝置和技術。液流電池因循環(huán)壽命長、安全可靠、可快速和深度充放電等優(yōu)點，成為目前最具潛力的大規(guī)模儲能技術之一。不過，現下發(fā)展最為成熟的釩液流電池，依然存在成本高和電池能量密度低的商業(yè)瓶頸。

丁美介紹，電極材料是釩電池功率模塊成本和電池轉化效率高低的決定性因素。該類電池常用的石墨氈或碳氈電極材料，存在比表面積低和催化性能差等缺點，嚴重影響了電池功率、效率和使用壽命。

團隊最新自主研發(fā)出的新型大尺寸石墨烯復合電極，可有效提升電極比表面積和對釩離子氧化還原反應的催化性能。實驗數據顯示，以該石墨烯復合電極組裝的釩電池，功率密度較原始電極材料可提升80%以上，同時還表現出了優(yōu)越的循環(huán)穩(wěn)定性。目前，該成果已完成專利技術轉化，進入商業(yè)應用孵化和中試階段。

關鍵詞： 釩電池石墨烯 電極材料 大規(guī)模儲能 太陽能