大连化物所提醒锌基液流电池中浓度梯度诱导下的锌堆积进程

近来，大连化物所储能技术研讨部(DNL17)李前锋研讨员团队针对锌基液流电池充电时电解液中锌离子浓度继续下降的特色，深入研讨了不同浓度下的锌堆积进程，说明晰锌堆积描摹与电池功能的联系，为锌基液流电池高稳定性锌负极的构筑奠定了理论基础。

锌基液流电池具有安全性高、能量密度高、环境友好等特色，在大规模储能范畴具有很好的使用远景。但是负极侧的锌枝晶和掉落等会影响锌基液流电池的循环稳定性。现在，关于锌均匀堆积调控战略与机理的研讨首要会集在低电流密度、低面积容量和稳定锌离子浓度的电池系统。而锌基液流电池在充电进程中，电解液中锌离子的浓度继续下降。因而探求锌离子浓度与描摹演化规则，说明其与电池功能的联系，对锌基液流电池的开展具有重要意义。

该作业深入研讨了锌溴液流电池系统充电时锌的堆积进程。研讨发现，当电解液中锌离子浓度较高(≥0.4M)时，锌堆积行为受瞬时成核形式操控，简单生长成细密块状的描摹。跟着充电进程中负极侧锌离子浓度的下降，锌的成核方法转变为渐进成核，锌的优势晶面由(002)变为(101)，堆积描摹呈凌乱苔藓状。一起，团队选用原子力显微镜(AFM)原位调查了锌的堆积进程。研讨标明，当锌离子浓度超越0.4M时，锌溴液流电池可坚持高的库伦功率和长循环稳定性。该作业为高能量密度、长寿命锌基液流电池的研讨开发奠定了理论基础。

相关研讨成果以“A Highly Reversible Zinc Deposition for Flow Batteries Regulated by Critical Concentration Induced Nucleation”为题，于近来宣布在《动力与环境化学》(Energy & Environmental Science)上。该作业的榜首作者是我所DNL17的2017级博士研讨生王胜男、503组2016级博士研讨生王子芫。上述研讨作业得到国家自然科学基金、中国科学院工程实验室项目、辽宁省“兴辽英才方案”项目、所创新基金等项目赞助。(文/图 王胜男)