美国能源部开发用于电网储能的新型铁基液流电池

美国能源部太平洋西北国家实验室的研究人员开发了一种新型水基液流电池，利用水处理设施中常见的化学品，为大规模储能提供了一种安全、经济的解决方案，为风能和太阳能等间歇性能源纳入电网提供了另一条途径。相关成果于3月25日发布在Nature Communications。

  这种铁基电池使用的是一种金属有机配合物，铁（Fe）-NTMPA2，由氯化铁（III）和次氮基三（甲基膦酸）（NTMPA）组成，这种化学品在工业上容易获得。制备铁（Fe）-NTMPA2配合物的过程中，Fe与配体的最佳比例为1：2，并用循环伏安法（CV）评估其电化学性质。在全电池测试中，浓缩的Fe-NTMPA2阳极电解液（0.67 M）与Fe-CN阴极电解液配对，表现出优异的循环稳定性，在连续一千次充电循环后保持98.7%的最大容量，显示出优异的循环稳定性，且具有96%的容量利用率、每个循环的最小容量衰减速率为0.0013%（1000个循环后最小容量衰减1.3%）、高库仑效率和能量效率分别接近100%和87%，所有这些都在20 mA·cm-2的电流密度下实现。这种铁基液流电池的优势在于其规模可调，适合作为电网的备用发电机，对于间歇性能源如风能和太阳能的并网至关重要。研究团队计划在2024年扩大新电池技术的研究以进一步提高电池性能。