中國粉體網(wǎng)訊 儲能技術(shù)研究部隸屬于中國科學院大連化學物理研究所，同時隸屬于我國能源領(lǐng)域籌建的第一個國家實驗室-潔凈能源國家實驗室（DNL）。研究部共設(shè)有創(chuàng)新型電池核心技術(shù)、全釩液流電池技術(shù)、儲能系統(tǒng)設(shè)計與示范、儲能電池設(shè)計與標準化、鋅基液流電池技術(shù)、電池新體系6個研究組。
針對可再生能源發(fā)電及智能電網(wǎng)建設(shè)對大規(guī)模儲能技術(shù)及電動車發(fā)展對高比能量動力電池的重大需求，重點研究儲能電池用關(guān)鍵材料、核心部件及電池系統(tǒng)設(shè)計、優(yōu)化、集成技術(shù)，開展應(yīng)用示范，力爭建成為在國內(nèi)外有重要影響力的儲能技術(shù)研發(fā)平臺。
團隊現(xiàn)有人員100余人，研究員10人，副研究員13人，院百人計劃3人，萬人計劃2人，院青促會4人，享受國務(wù)院政府特殊津貼2人。擁有中國科學院電化學儲能技術(shù)工程實驗室、國家能源液流儲能電池技術(shù)重點實驗室、國家地方聯(lián)合工程研究中心、遼寧省發(fā)改委新型固定式電化學儲能技術(shù)工程研究中心等多個研發(fā)平臺。
研究部完成了從實驗室基礎(chǔ)研究到產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的發(fā)展過程，基于團隊技術(shù)支撐完成實施了包括全球規(guī)模最大的100MW/400MWh國家級液流電池儲能調(diào)峰電站在內(nèi)的20余項商業(yè)化示范項目。建成了300MW/年全釩液流電池儲能產(chǎn)業(yè)化裝備基地，形成了完整的自主知識產(chǎn)權(quán)體系，新一代液流電池技術(shù)完成在國內(nèi)、外專利技術(shù)許可，并首次實現(xiàn)向歐洲發(fā)達國家技術(shù)許可和輸出。
團隊領(lǐng)軍國內(nèi)外液流電池標準的制定，引領(lǐng)全球液流電池技術(shù)的發(fā)展。作為國家能源局液流電池技術(shù)標準委員會主任委員單位、國際電器工業(yè)協(xié)會液流電池技術(shù)標準聯(lián)合工作組（IEC/TC21 JWG7）的主要成員單位，牽頭起草并制定了包括首項液流電池國際標準在內(nèi)國際、國家和行業(yè)標準20余項。
研究成果榮獲“國家技術(shù)發(fā)明二等獎”、“中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會專利金獎、“中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會技術(shù)發(fā)明一等獎”、“遼寧省技術(shù)發(fā)明一等獎”、“中國科學院科技促進發(fā)展獎”、“中國科學院杰出科技成就獎”等科技獎勵，成果入選“全國專利產(chǎn)業(yè)十大典型案例”和“中國科學院十二五重大標志性進展”。
近期研究部部分研究成果分享
2025年6月，李先鋒研究員團隊與中國科學技術(shù)大學張宏俊研究員等合作，開發(fā)出新型界面交聯(lián)策略，制備出3μm厚高穩(wěn)定性超薄聚合物膜，其分離層具1.8–5.4Å“準有序”孔徑結(jié)構(gòu)，突破傳統(tǒng)聚合物膜選擇性與滲透性制約，用于全釩液流電池時在300mA/cm2 電流密度下能量效率超80%，還適用于堿性鋅鐵、水系有機液流電池，該成果以“Ultrathin membranes prepared through interfacial polymer cross-linking for selective and fast ion transport”為題發(fā)表于《自然-化學工程》，劉曉楠、石夢奇、廖晨伊為共同第一作者，研究獲國家自然科學基金等項目支持。
2025年5月，儲能技術(shù)研究部李先鋒研究員團隊與中國科學院化學研究所張燕燕副研究員合作，在全釩液流電池正極電解液穩(wěn)定性研究中取得進展，通過系統(tǒng)研究五價釩離子溶劑化結(jié)構(gòu)隨溫度的轉(zhuǎn)化過程，闡明正極電解液沉淀析出機理，提出高穩(wěn)定性釩電解液設(shè)計策略，結(jié)合 AIMD 模擬與原位 liquid ToF-SIMS 表征，發(fā)現(xiàn)水合 V (V) 離子在高溫高濃度下經(jīng)脫水、去質(zhì)子和質(zhì)子轉(zhuǎn)移形成沉淀前驅(qū)體VO (OH) 3，而硫酸根配位的 V (V) 離子可抑制該過程，據(jù)此開發(fā)的2 MV混合酸釩電解液在 50°C 下單電池穩(wěn)定運行超3000次，成果以 “Harnessing Solvation Chemistry of Pentavalent Vanadium for Wide-temperature Range Vanadium Flow Batteries” 為題發(fā)表于《德國應(yīng)用化學》，穆晨凱為第一作者，研究獲國家重點研發(fā)計劃等項目支持。
2025年4月，在第十三屆儲能國際峰會上，由中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟液流電池儲能技術(shù)專委會聯(lián)合大連化物所低碳戰(zhàn)略研究中心共同編制的《2024 年液流電池儲能產(chǎn)業(yè)研究白皮書》正式發(fā)布，楊裕生院士、李先鋒研究員、梁振興教授等眾多專家出席，岳芬主持發(fā)布儀式。岳芬稱，液流電池憑長時儲能、安全可靠等優(yōu)勢，作為“雙碳”關(guān)鍵技術(shù)支撐備受關(guān)注，此次聯(lián)盟與大連化物所歷時半年完成涵蓋中國液流電池全產(chǎn)業(yè)鏈的深度報告，匯總了2024年技術(shù)創(chuàng)新概況與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展路徑。該白皮書全面梳理2024年中國液流電池儲能技術(shù)及產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展態(tài)勢，分析應(yīng)用領(lǐng)域、特點與挑戰(zhàn)，基于長時儲能市場前景提出 2030年發(fā)展愿景，其發(fā)布有望推動液流電池儲能技術(shù)高質(zhì)量發(fā)展，促進產(chǎn)學研聯(lián)動，加速技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化進程。
2025年2月，儲能技術(shù)研究部李先鋒與張長昆研究員團隊在水系有機液流電池研究中，設(shè)計開發(fā)出具高電子濃度和穩(wěn)定中間半醌自由基的不對稱芘類多電子轉(zhuǎn)移活性分子材料，通過引入單個磺酸基團提升電解液溶解性，利用共軛結(jié)構(gòu)離域及π-π堆積穩(wěn)定自由基，使電池能量密度達59.6Wh/Lcatholyte，且對稱電池及全電池在 60℃高溫下數(shù)千次循環(huán)無明顯容量衰減，該研究為開發(fā)高能量密度和穩(wěn)定性的 AOFBs活性分子提供新思路，成果以“Four-electron Transferred Pyrene-4,5,9,10-tetraone Derivatives Enabled High-energy-density Aqueous Organic Flow Batteries”為題發(fā)表于《美國化學會志》，葛廣谞為第一作者，研究獲國家重點研發(fā)計劃等項目支持。
2025年1月，儲能技術(shù)研究部李先鋒研究員團隊研發(fā)的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的 “50kWh級鋅溴液流電池電堆”項目，通過了中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會組織的科技成果評價。鋅溴液流電池具有能量密度高、成本低的優(yōu)勢，在用戶側(cè)儲能領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景。團隊通過調(diào)控膜與電極界面電化學反應(yīng)，實現(xiàn)鋅的均勻沉積，提高了鋅的沉積面容量；開發(fā)了基于“固溴、催化”協(xié)同效應(yīng)的多孔碳基復合電極，提高了鋅溴液流電池的功率密度和能量效率；基于以上成果并結(jié)合電堆的結(jié)構(gòu)設(shè)計，開發(fā)出50kWh級鋅溴液流電池電堆，面容量達到160mAh/cm2，大幅度降低鋅溴液流電池電堆成本，在用戶側(cè)儲能領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
2025年1月，由儲能技術(shù)研究部李先鋒研究員團隊研發(fā)的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的“高功率密度全釩液流電池電堆”項目，通過了中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會組織的科技成果評價。李先鋒團隊基于在可焊接復合多孔離子傳導膜、高導電性雙極板等關(guān)鍵材料技術(shù)的突破，結(jié)合短流程、超薄電極等創(chuàng)新結(jié)構(gòu)設(shè)計，開發(fā)出新一代70kW級高功率密度電堆，體積功率密度提高了一倍，成本降低40%。該技術(shù)大幅提升了全釩液流電池儲能系統(tǒng)的經(jīng)濟性和可靠性，有望為促進全釩液流電池的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展、實現(xiàn)我國”雙碳”目標提供關(guān)鍵技術(shù)支撐。
參考來源：中科院大連化物所儲能技術(shù)研究部
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/九思)
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