液流電池 儲能宗族的綠巨人

風能、太陽能等可再生動力的開展聚集了太多關注，被賦予了太重任務，但可再生動力受天然要素影響，真可謂是“給點陽光就燦爛，給點和風就亂顫”。燥熱無風的夏天夜晚，人們真實需求電能以安眠之時，靠風能太陽能發電就是癡人說夢了。是否有相應的能量儲藏設備把清潔動力存儲起來，隨時供能？液流電池，肯定是綠色儲能的得力助手。

鉛酸電池、鎘鎳電池、鋰離子電池、氫鎳電池……電池可謂走過了二萬五千里長征，品種多得漸欲迷人眼。液流電池最早于1974年由美國科學家Thaller L.H.提出并申請專利，其儲能規劃介于電網和各種便攜式電池之間，恰好添補大型電網和小型電池間的空白，但也有必定約束，在液流電池中用于儲存的化學物質不是價格昂貴就是難以保存。例如，釩氧化復原液流電池中，由于釩價格昂揚，使得每千瓦時的存儲本錢很高；鈉硫電池運行時內部成分紅熔融狀況，要求容器耐高溫。

液流電池PK傳統蓄電池

近些年開展的液流電池憑仗其經濟環保高效的優勢，越來越受到人們青睞。液流電池是一種高性能可再充電的電池，活性物質以液體形式儲存在電池體外，既是電極活性物質也是電解質溶液。由于電池的容量是由電池中的活性物質量直接決定的，所以液流電池容量很大；其正負極電解液被分裝在兩大儲液罐中，經過循環泵在電池內外循環活動，載體為液體，在離子交換膜兩邊的電極上分別發作復原和氧化反響以發生電流。

全釩離子液流電池是液流電池一個典型代表，功率巨細取決于電堆，容量取決于電解液，電堆與液罐別離使釩電池有可能成為城市電動公共轎車的首要動力。全釩離子液流電池的充放電反響為液相反響，不包括雜亂的固相改變，深放電達100%且對電池組無危害，儲存壽命長，擴容簡易，而且能夠快速充電。

相比之下，在轎車和移動設備中所常見的固態電極電池就差勁得多，活性物質是被包裹在固態電極之內，載體為固體，其容量受到了約束。這樣在電耗光之前只能堅持不到一小時的峰值放電功率。例如，要存儲一個一兆瓦的風力渦輪機在50小時內所發的電量（50兆瓦時，或5萬千瓦時的電），一種可行的解決方案是買一個50兆瓦時能量存儲的固體電極電池。但是只需求1兆瓦能量卻要花錢買電容為50兆瓦的電池，太不合算了吧？

領跑前沿的液流電池

哈佛大學的工程師和化學家正在研制一種新式液流蓄電池，這種電池技能讓人們看到綠色儲能的大好遠景：本錢效益高，本錢低廉，安全綠色不危害生態環境。研討帶頭人邁克爾·阿齊茲表明運用某種特定有機小分子是技能要害，而這些小分子能夠在植物中找到，以極低的價格人工合成，室溫下即可存儲；此外，它們能夠在儲能所需的化學狀況中高效循環。新一代液流電池能夠用于部分能量存儲方面，如在房頂配有太陽能板的住宅或辦公室的地下室里，或者直接并入風場和太陽場，在邊遠地區，這項儲存太陽能的技能乃至能夠超越鉛酸蓄電池。

此外，科學家得到啟示，將鋰離子電池的綠色環保和高能量密度特色與液流電池的輸出功率和儲能容量可獨立規劃的優勢相結合，規劃出新式儲能電池——鋰離子液流電池。鋰離子液流電池是最新的一種化學電池技能，它歸納了鋰電池和液流電池的長處，是一種輸出功率和儲能容量互相獨立、能量密度大、本錢較低的新式綠色可充電池，現在處于技能原理研討和基礎技能開發階段，相關技能研討與開展有望拓荒一類安全、環保和低本錢的新式儲能電池道路，并在未來廣泛應用于新動力電網的儲能體系。