2023-04-27 20:53:50 来源：21世纪经济报道
南方财经全媒体记者 林典驰 深圳报道
【资料图】
今日首届光明科学城论坛在深圳拉开帷幕，会上南方科技大学讲席教授、中国科学院院士赵天寿带来面向碳中和目标的储能技术展望的相关分享。
他表示，实现碳中和需要建立新型电力系统，需要规模化、高安全不同时长的储能技术。
赵天寿长期致力于热质传递理论和电池储能技术的研究。建立了电池储能系统中热质传递和电化学能量转换的耦合理论，提出了可充放电的液态能量载体储电的新方法。
其中，液流电池是其过去十几年来研究的重点。他表示，传统锂电池能量和功率都聚集在电池内部，而液流电池的能量聚集在电池外边，带来能量和功率的解耦。液流电池的优点是本身安全扩展性很高，电池寿命较长，是传统锂离子电池的三倍。
“然而，直到现在未能大规模应用的原因是成本居高不下。”赵天寿表示。
他认为，目前液流电池处于产业化的窗口期。“降低液流电池的成本，我认为要从两个方面来着手，一方面是降低电堆所需材料，另外一个是提高电解液利用率，即使是目前最成熟的全钒液流电池，其电解液利用率也只有60%，也就是说只有60%的钒能够在电池上发挥作用。”
赵天寿表示，“为了实现这两个目标的话，可行的方法是提高电流密度，也就是功率密度，借助此举降低成本，提高电解液的利用率，也是我们的奋斗目标。”
赵天寿表示，“我原来是研究工程热物理领域，20年前我开始从事电化学研究，其中一个成绩是把热物理和电化学领域的知识结合起来，解决流体电池，包括液流电池在内的关键技术问题。”
“我提出了新型热电化学耦合理论，借助理论指引，我们突破了液流电池的关键部件，找到提高电极活性和高稳定性的电极材料，适合大规模的工艺生产。”赵天寿表示。
除此之外，传统电极结构主要是由碳纤维支撑的多孔介质，它的问题在于比面积提高时，同步带来阻力的上升，降低了电池效率。
赵天寿提到，“我们发明了一个新的电极，比面积很高，同时它的流阻也很小，使效率和电流密度得到了非常大的提高。同时我们采用机器学习设计新型的液流电池流道，找到一个阻力非常小，同时能够把液态的电解质均匀分布在电极上，这也是另外一个突破。”
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