液流电池 储能（液流电池能量密度大幅提升）

20 kW中性铁硫液流电池单堆产品。

本报讯(记者王昊昊)近日，长沙理工大学教授贾传坤、丁美吉联合新加坡国立大学教授王庆，利用氧化还原靶向反应机制，打造出新一代高能量密度的中性铁硫固液流电池体系。研究结果发表在《化学杂志》上。

水基液流电池具有能源和动力独立、安全性高、储能规模可调等优点，在大规模储能领域具有巨大的应用前景。然而，活性物质在水中的溶解度限制制约了水基液流电池的能量密度。铁氰化物/亚铁氰化物是水基液流电池常用的正极活性物质，具有可逆性好、稳定性高、原料成本低等优点，但溶解度较低，急需突破活性物质的溶解度极限，开发高能量密度电解质体系。

基于杂离子效应原理，研究团队使用亚铁氰化钾和亚铁氰化钠的混合物作为正极活性物质，成功将铁氰化物/亚铁氰化物的溶解度提高到1.62 mol/L，将普鲁士蓝作为固体储能材料引入正极储液罐，通过氧化还原靶向反应将正极活性物质的理论浓度进一步提高到10 mol/L，在中性铁硫液流电池体系中该侧的理论能量密度高达260瓦时/L。

测试结果表明，正极电解液的实际能量密度为92.8瓦时/升，电池的最大功率密度达到284.7毫瓦/平方厘米。同时，该体系具有优异的高温性能，电池在50摄氏度下仍能保持良好的循环稳定性，固体储能材料的利用率随着温度的升高而逐渐增加。中性铁硫液流电池小堆库仑效率接近100%。

发现基于氧化还原靶向反应的中性铁硫液流电池表现出长的循环寿命。7000次循环后，由于固体储能材料的持续释放容量，电池的容量保持率达到181.8%。

贾传坤表示，本次研究设计的基于氧化还原靶向反应的中性铁硫液流电池，电解液成本低，在大规模储能领域具有广阔的应用前景。与之前报道的铁氰化物/亚铁氰化物电解质体系相比，本研究得到的电解质体系表现出最大的体积容量，为95.7安时/升。

相关论文资料:https://doi.org/10.1002/cssc.202300710.