李先锋、张华民《德国应用化学》：长寿命锌基液流电池用复合离子传导膜

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储能技术研究部（DNL17）李先锋研究员、张华民研究员团队在长寿命锌基液流电池复合离子传导膜研究方面取得新进展。
　　锌基液流电池（ZFBs）储能技术因其具有成本低、安全性高、环境友好等特点，在分布式储能领域展现出良好的应用前景。但是，由于锌枝晶/锌累积的问题，该类电池的发展受到循环寿命差和充放电性能差的限制。离子传导膜可调控锌沉积形貌和抑制枝晶生长，在提高电池循环稳定性方面发挥了重要作用。前期，研究团队发现通过膜材料荷电特性可实现对锌沉积方向和形貌的调控，从而大幅度提高锌基液流电池的面容量和电池的循环稳定性（Nat. Commun.，2018，9，3731）。

　　该工作在前期研究工作基础上，将具有高导热性和高机械强度的氮化硼纳米片（BNNSs）引入到多孔基膜中制备出复合离子传导膜。面向负极的BNNSs一方面可以有效改善电极表面温度分布，并进一步调节锌沉积形貌；另一方面，其高机械强度的特性可有效阻挡过度生长的锌枝晶对膜材料造成破坏，两方面的协同作用可显著提高电池的循环寿命。利用该膜组装的碱性锌铁液流电池，在80 mA/cm2电流密度条件下稳定运行500次充放电循环（近800 h）无明显衰减。即使在200 mA/cm2电流密度条件下，能量效率也超过80%。研究结果对锌基电池中锌负极的调控具有重要的借鉴意义。
　　相关研究成果发表于《德国应用化学》（Angew. Chem. Int. Ed.）上。以上工作得到了国家自然科学基金项目、辽宁省自然科学基金重点项目、山东省重大科技创新项目、我所自主部署基金等项目的支持。
       https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201914819
       文章来源：大连化物所


       李先锋，男，1979年7月生于山东沂水，中国科学院大连化学物理研究所，研究员，博士生导师。中组部“万人计划”青年拔尖人才，中科院卓越青年科学家获得者，辽宁省百千万人才工程“百层次”人才。大连化学物理研究所储能技术研究部部长，电池材料与关键技术研究组长。长期从事大规模电化学储能技术的研究开发工作。成果荣获包括“2015年国家技术发明二等奖”（排名3），中国科学院杰出科技成就奖（突出贡献者，排名2）、 “辽宁省技术发明二等奖”（排名第2）等科技奖励。获 “中国科学院卢嘉锡青年人才奖”，“第三届“中科院沈阳分院优秀青年科技人才奖”，“辽宁省青年科技奖”，等奖励。入选中组部青年拔尖人才计划，中国科学院卓越青年科学家项目、大连市杰出青年科技人才等。为首届中科院青年创新促进会会员，中国膜工业协会电驱动膜专业委员会委员，中国材料研究学会青年工作委员会理事。迄今为止共发表SCI论文100余篇，其中Energy & Environmental Science 6篇，Angew. Chem. Int. Ed 1篇， Advanced Functional Materials 2篇，Nano energy 1篇。迄今为止，论文他引次数2500余次， H 因子30。2015年开始担任“Scientific Reports”杂志编委。申报发明专利100余项，国际专利6项。授权20余项。作为负责人主持国家科技部973计划课题、国家自然科学基金，中组部青年拔尖人才计划项目、中科院重要方向性项目等多项项目与课题。
       张华民，国际知名的燃料电池和液流电池专家。中科院大连化学物理研究所首席研究员，博士生导师。大连融科储能技术发展有限公司副总经理、总工程师，国家发改委能源局“国家能源液流储能电池技术重点实验室”主任，国家发改委“液流储能电池技术国家地方联合工程研究中心”主任。能源行业液流电池标准化技术标准委员会主任委员、IEC/TC21 JWG7国际标准项目负责人, 负责液流电池国际标准的制定。2010年被聘为科技部973项目“大规模液流电池储能技术的基础研究”首席科学家。2014年入选科技部创新人才推进计划“科技创新创业人才”。2016年，入选中组部“万人计划科技创业领军人才”。张华民发表学术论文380余篇。授权国家发明专利200余件，国际专利15件，主持制定燃料电池和液流电池标准10余项。研究成果荣获国家技术发明二等奖1项，中国科学院杰出科技成就奖1项，辽宁省企业重大成果奖1项，辽宁省技术发明一等奖2项，二等奖3项等奖项。