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中国这种电池在短路之后竟然能“自我修复”

2021-09-23 07:36:25

电池最害怕的就是短路,短路使电池电流过大,即使不高温爆炸起火,也会损坏电池结构,轻则使用寿命缩短,重则直接报废。但最近出现了一种不怕电池短路的技术,这种电池技术能让电池短路之后能自我修复,再也不怕短路了。
 
一、不怕短路的电池技术
最近,中国科学院大连化学研究所开发了一种新的锌碘流电池技术。这种“起死回生”的神奇电池有望作为大规模储能技术,解决风能、太阳能等不连续、不稳定发电的问题,实现清洁能源的高效利用。作为一种新型的锌碘液流电池,中国科学院大连化学研究所最近开发了一种新的锌碘液流电池技术。这种“死而复生”的神奇电池有望作为大规模储能技术,解决目前风能和太阳能发电不可持续、不稳定的问题,实现清洁能源的高效利用。锌碘流量电池是一种新型的电化学储能技术,它采用比容量大、活性高的锌离子作为负极活性物质,具有能量密度高、安全性高等优点。另外,锌碘液流正极活性对选用了高比容量、高工作电压的碘对,进一步提高了电池的整体能量密度,具有广阔的应用前景。然而,与其他锌基电池一样,锌阳极的“树枝晶问题”是其商业开发的一大难题。锌负极在连续充放电过程之中,会出现不规则的锌枝晶。这种“树状结构”的枝晶在循环过程之中会继续生长,最终刺穿电池的薄膜,导致电池短路,严重影响电池的循环寿命。
 
二、为何电池不怕短路能自我恢复
如何抑制锌枝晶?研究人员提出了一种方法:通过优化膜结构和电解质,使锌枝晶不能通过膜;或者,通过薄膜的部分锌枝晶可以自动消除。这一新思路看似相反,但实际上是顺应潮流的,它为提高锌基电池负极的稳定性提供了一条新的途径。在这一理念的指导之下,中国科学院大连化学研究所储能技术研究部的科学家开发了上述长寿命自愈式锌碘流电池技术,采用廉价的聚烯烃多孔膜和高稳定性电解液,实现了电池的长期循环和短路之后的自我恢复。这种新电池有许多优点。最奇妙的是,它有很强的耐用性,可以“复活”自己。在充电过程之中,聚烯烃多孔膜的孔径被氧化的正极电解液填充。当锌枝晶在膜孔之内生长时,氧化电解液可以溶解锌枝晶,从而防止锌枝晶引起电池短路,实现电池的长寿命。据报道,研究小组进一步扩大了单电池,并组装了千瓦级电池组。该电堆仍能稳定运行,能效保持在80%左右,并具有短路恢复特性,有力地证明了系统的可靠性和实用性。这一又不怕短路,短路之后也能自我恢复的电池技术无疑有非常大的应用前景。等它应用以后,大家就能享受技术带来的好处了。

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