研究成果
1、大规模高效液流储能电池膜材料与技术
成功突破了全钒液流储能电池关键材料-膜材料的关键技术,解决了目前全氟磺酸膜成本高、离子选择性低两大问题,开发出高性能、低成本的非氟离子交换膜材料。首次突破传统离子交换膜的概念,将聚合物非对称多孔分离膜引入到全钒液流储能电池中,大大扩大了材料选择范围,降低了成本。研究成果得到国内外高度评价(Energy & Environmental Science 2011, 4, 1676),英国皇家化学会“Chemistry world”, 美国材料协会(MRS) research /researchers等进行了专门评述。


 

2、高比能量锂空气电池正极用双效催化剂及碳材料的开发

开发了一种高比表面锰系化合物的制备工艺,将该化合物用作正极双效催化剂,提高了电池的充放电容量及能量效率,尤其是能量效率可达73%,为目前文献报道最高值。开发了一种碳材料的制备工艺,所制备的碳材料比表面积大,孔容高,孔径分布适宜,将其用作正极材料,相对于商业化碳材料,电池放电容量提高约一倍。

 

3、 燃料电池测试技术和电催化剂制备技术

制定了质子交换膜燃料电池质子交换膜、电催化剂、膜电极、双极板特性测试方法四项国家标准, 为我国燃料电池关键材料和部件研发单位及生产厂商提供了统一的检测评价标准。非贵金属催化剂的研究中取得重要突破。设计并制备的非Pt催化剂具有非常高的催化活性、稳定性和抗毒化能力。其中氮掺杂纳米炭催化剂的催化活性可以与商业化的Pt/C相比,且其稳定性优于Pt/C催化剂。这一结果发表在影响因子为9.4的Energy Environ. Sci.上。

 

4、 全钒液流电池储能技术

自主开发的2kW全钒液流电池系统运行突破10000次充放电循环;百千瓦级电池系统技术趋于成熟,并广泛实施示范应用。2011年,研制出国内最大规格的20kW电池模块,设计集成出配套于大型风电场的500kW电池系统,突破了兆瓦级全钒液流电池系统关键技术,为解决可再生能源发电不连续、不稳定性,提高可再生能源发电兼容量提供新途径。

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