锌镍单液流电池发展现状

摘要

锌镍单液流电池由于安全、稳定、成本低、能量密度高等优点成为电化学储能热点技术之一.介绍了锌镍单液流电池的工作原理.从基础研究角度,重点汇总并分析了该电池存在的主要问题、影响因素及解决方案:锌沉积形貌与电解液体系、工作电流密度、负极基材等多种因素有关,因而可以通过优化上述条件来控制;因副反应消耗电荷的不平衡引起锌的积累,可以通过抑制正极副反应、增强负极副反应以及制备复合正极材料等措施来降低积累问题;极化现象与电流密度有关,可以通过优化电解质流场结构以及利用多孔电极材料两个方面来降低电极极化;另外,开发新型电极材料可以降低电池成本、提高正负电极的面积容量.从应用研究角度,简要剖析了该电池的数学建模情况以及目前主要的工程应用概况:通过构建不同类型的电池模型可以探究不同因素对电池的影响;实际应用中,锌镍单液流电池已经经历了三代规模化产品.最后提出了开发新型电池结构、建立精准物理模型、将电池与仿生结合等将是锌镍单液流电池发展的方向.