國內首個低溫運行鈉-鉛鉍合金液態金屬電池原理樣機研發成功
來源: 中國原子能科學研究院
發布日期:2023-02-13
近日,原子能院反應堆工程技術研究所成功研發出國內首個可在150℃低溫條件下運行的鈉-鉛鉍合金(Na||PbBi)液態金屬電池原理樣機,液態金屬儲能電池開發取得階段性進展。這是原子能院在新能源領域的有益探索,為低溫液態金屬電池的工程化應用奠定了技術基礎,為“核儲一體化”的新時代能源發展方向提供了技術儲備和支撐。
液態金屬電池是我國新型儲能儲備技術之一,其具有無隔膜的三層自分層的新型電池結構設計,不僅有利于放大和規?;a,而且不受傳統鋰離子電池中電極變形、枝晶生長等退化機制影響,原理上可實現電池的超長時間安全運行,同時由于電極-電解質之間均為液-液界面,使得電池具有超快的電荷傳輸動力學。因此,液態金屬電池以低成本、長壽命和優異的高倍率性能等優勢,在大規模電網儲能中具有廣闊的應用前景,可用于固定式電網側儲能領域,適用于海島和偏遠地區等極端環境供電。
然而,國際上液態金屬電池普遍運行溫度在400℃以上,高溫是限制其應用和發展的首要因素。對此,原子能院充分發揮堆工所液態金屬冷卻劑學科優勢,通過開展長期基礎研究專項“液態金屬電池電解質低溫化選型研究”,創新性地提出電解質低溫化策略,探索液態金屬電池電解質低溫化的可行性,降低液態金屬電池材料選擇和密封難度,從而提高其適用性和經濟性。
液態金屬電池原理試驗樣機
未來,原子能院將繼續開展液態金屬單體電池和液態金屬儲能電池組研究,推動鈉-鉛鉍合金液態金屬電池技術落地,為國家“雙碳”目標實現貢獻力量。
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