70千瓦級高功率密度全釩液流電池單體電堆。中國科學院大連化學物理研究所供圖

近日，中國科學院大連化學物理研究所研究員李先鋒團隊開發出70千瓦級高功率密度全釩液流電池單體電堆。該單體電堆體積功率密度由70千瓦/立方米提高至130千瓦/立方米，在體積保持不變的條件下，功率由30千瓦提高至70千瓦，成本較目前的30千瓦級電堆降低40%，有望助推全釩液流電池的商業化進程。

全釩液流電池因其安全性高、壽命長、效率高、環境友好等特點，是大規模儲能的首選技術之一。目前由于全釩液流電池初始投入較高，限制了其進一步普及應用。電堆是全釩液流電池系統的主要核心部件，其功率密度決定了電堆成本。功率密度越高，相同輸出功率條件下電堆體積越小、成本越低。

李先鋒團隊采用自主開發的新一代高選擇性可焊接多孔復合膜和可焊接高導電雙極板，設計出短流程、超薄電池結構，并結合低流阻、高均勻分配流道結構，研制出70千瓦級電堆。經測試，該電堆在70千瓦額定功率充放電條件下能量效率為81.0%;在60千瓦恒功率充放電條件下能量效率為82.1%。此外，該電堆連續穩定運行1200多個循環后，能量效率衰減率僅為1.7%。使用該電堆可將一個20尺的250千瓦儲能單元模塊升級為500千瓦儲能單元模塊，不僅功率單元體積大幅減少，還降低了系統配套設施的成本。

該電堆的開發提升了儲能系統功率單元的集成度，有望大幅提升儲能系統的經濟性和可靠性。