随着科技的发展和环保意识的提高，越来越多的人开始关注电动汽车。电动汽车的出现被认为是解决能源危机和环境污染的有效途径之一。然而，电动汽车在实际应用中还存在一些问题，如续航里程短、充电时间长和对电池原材料供应的严重依赖等。这些问题在一定程度上限制了电动汽车的普及。为了解决这些问题，科学家们正在努力研究新型电池技术，以解决以上问题。
在此背景下，液流电池技术崭露头角，为电动汽车的未来发展提供了新的可能性。
具有多重优势
液流电池，或称氧化还原液流电池，以其独特的设计和工作原理在电池技术中独树一帜。这种电池使用流动的液态电解质来产生电力，其能量储存在电解质中而非电极材料内。这一特点使得液流电池在能量储存和扩展性方面具有显著优势。
相较于传统的锂离子电池，液流电池展现出多重优势。其无毒、不易燃的特性提高了使用安全性，而更长的续航里程和更快的“加油”速度则增强了电动汽车的实用性。液流电池的扩展性也极为出色，只需通过调整溶液储罐尺寸或浓度，以及堆叠更多电池组，即可轻松增加能量储存和电力输出。
据美国趣味工程网站介绍，这种电池设计的巧妙之处在于，两种特殊溶液可在由薄膜分隔的两个相邻空间里流动。薄膜促进了离子的跨膜交换，同时在外部电路中催生电流，而溶液则在各自空间内循环。这些溶液被安全地封装在独立的储罐中，仅在需要时才被注入电池中使用。
液流电池家族庞大，涵盖无机与有机两大分支，设计上亦有全流式、半流式及无膜式等多种形式。与传统电池不同，液流电池将能量储存在电解质中，而非电极材料中。
有看法认为，继铅酸电池之后，液流电池是少数几种能储存可再生清洁能源的电池类型之一，并且可以100%回收而不会影响环境。
对于电动汽车而言，液流电池带来了多重优势：无毒、不易燃、续航里程更长，以及相较于锂离子电池更快的“加油”速度。随着能量密度的持续提升，液流电池在固定储能领域的应用也日益广泛。
除了在性能和安全性上超越锂离子电池外，液流电池的扩展性也更胜一筹：如果想储存更多的能量，只需扩大溶液储罐尺寸或提升溶液浓度;如果想提供更多的电力，只需堆叠更多电池或添加新的电池组。
从概念到技术不断实现突破
液流电池的概念已不再是纸上谈兵。目前，这类电池已在世界各地大规模使用。奥地利CellCube公司与美国GW电力公司携手，已在北美部署多个液流电池项目。今年9月，瑞士宣布启动一项500兆瓦的液流电池项目，预计将成为全球最大的液流电池设施。
10月29日，瑞士电池初创公司Unbound Potential宣布开发一种无膜氧化还原液流电池。它不需要任何关键原材料，离子交换也不依赖于膜，而是通过不混溶电解质来控制。这一创新使电池更耐用，所需密封面减少了90%。
亚马逊公司表示，Unbound Potential所提供的能源存储方案完美解决了其因全天候运营模式下太阳能资源利用受限的难题，并展现出较强的长时间储能能力，这对于满足其能源密集型的物流运营需求至关重要。
35万公里测试验证极高稳定性
瑞士nanoFlowcell公司也在积极布局这一新兴技术。2019年，他们搭载液流电池的QUANTiNO电动汽车，验证了该技术的可行性。在接近35万公里的行驶里程中，该车累计驾驶时间超过10000小时，液流电池组件展现出极高的稳定性，几乎未出现性能退化迹象。
2022年12月，nanoFlowcell发布了QUANTiNO新款车型。据称该车单次“加油”可续航2000公里，其液体电池储存在汽车后备厢的独立储罐中，后经优化储罐得以紧凑地融入电动汽车车身中。
QUANTiNO使用的“油”是一种名为bi-ION的特殊液体，其“加油”方式与传统燃油车相似。据介绍，bi-ION是将特制纯净水与金属和非金属盐混合制成的电解质溶液。在这种“盐水”中，还添加了一种专门设计的能量载体的秘密分子。bi-ION的功率密度与现代锂离子电池相当，但其能量密度每千克高达600瓦时，是锂离子电池的5倍。行驶过程中，电解质储罐释放的是雾化后的水蒸气。
尽管液流电池技术展现出巨大潜力，但其在电动汽车市场中的前景仍待观察。然而，随着技术的不断进步和应用的日益广泛，液流电池有望成为未来可持续交通领域的重要力量。
253
0 
分享 0
举报 0
收藏 0
反对 0
点赞 0
中冶有色技术平台
