香港中大成功研发新型高能量电池 刷新能量密度纪录

2017年04月13日08:40  来源:新华社
 

  新华社香港4月12日电(记者丁梓懿)香港中文大学机械与自动化工程学系最近研发了一种高能量新型锌-碘溴液流电池,能量密度达每升101瓦时,刷新了目前水系液流电池能量密度的纪录。研究团队预计这种电池可在5至8年内应用于电动汽车市场。

  在香港中大12日召开的记者会上,机械与自动化工程学系助理教授卢怡君介绍了该研究的原理和优点,并进行了示范。

  卢怡君介绍,水系液流电池是两种电解液通过离子交换产生电能,具有安全、环保、系统设计灵活、寿命长达数十年的特点,是一种极具发展潜力的新型储能系统。

  卢怡君说,锌-碘溴液流电池以高溶解度的碘化锌作为主要的活性电解液原料,碘离子和锌分别作为正极与负极的电化学活性物质。该电池中含有一些游离的碘二离子,在充电时,碘离子为稳定碘二离子,与其结合成为碘三负离子,使锌-碘溴液流电池的循环性保持稳定。然而,那些充当稳定剂而失去自由的碘离子在提升电池容量方面的功能被白白浪费。

  基于此,研究团队发现,在碘溶液中添加溴离子可用来充当碘离子的“替身”。溴离子与碘二离子结合成为碘溴离子,同样可发挥稳定循环性的作用,而被释放的碘离子则可增加电池容量。在添加碘离子后,电池能量密度被提升至高达每升101瓦时,与未添加溴离子前相比,电池容量增加了至少20%。

  卢怡君表示,这种新型储能系统具有能量密度高和循环性能兼备的特点,预计在5至8年内可应用于日益庞大的电动汽车市场。“电动汽车如果应用了这种电池,可大幅降低价格,行驶里程也更长。同时,这种电池更安全,不怕普通的碰撞,对电动汽车的安全性很有好处。”卢怡君说。

  据悉,该项研究是香港中大五年研究计划“智能化太阳能技术:采集、存储和应用”的一部分,由30多位来自香港中文大学、香港理工大学、香港科技大学及香港大学学者共同合作,以提升太阳能发电的效能。团队自2014年起获香港特区政府研究资助局主题研究计划资助6033万港元。

(责编:陈彦彦(实习)、刘洁妍)