锌溴液流电池的技术问题和解决方案

众所周知，现有的储能技术包括机械储能、电气储能、电化学储能、热储能、化学储能等。锌溴液流电池属于电化学储能技术，是一种氧化还原电池，早在19世纪末就由C组成.S.Bradley首次提出。

随着储能技术的推广，全球对锌溴液流电池进行了大量研究。目前，锌溴液流电池的技术问题和解决方案如下：

首先是自放电现象。由于锌溴液流电池阳极充电时产生的溴单质溶解度高，溶于水后变成Brn-，如果扩散到负极区域与锌发生反应，会导致电池内部能量损失，甚至对整个电池系统的性能产生关键影响。

为了解决自放电问题，有必要避免阳极侧与阴极侧的反应物接触和反应。离子交换膜可以设置，即只允许阳离子通过，而Brn-不能通过，以避免与锌反应，但膜价格昂贵，电阻高；锌溴液流电池中也可以使用相对便宜、电阻小的微孔聚合物隔膜，但鉴于这种膜对溴离子的电阻有限，还需要调整电解液成分，加入溴单质复合物，使其在充电过程中被复合成油性物质沉底。

二是锌枝晶体的产生。当锌溴液流电池充电时，阴极产生的锌逐渐沉积在电极上。随着锌沉积层厚度的增加和沉积不均匀的突出，锌枝晶体会产生。树枝状的锌晶体会刺穿隔膜，导致电池内部短路。为了抑制锌枝晶体的产生，需要获得均匀的锌沉积层，主要方法包括：改变电解质的流量，控制电极表面的均匀流量；在电解质中添加有机阻化剂，以实现特定的生长模板和速率。

最后，溴和溴化物具有腐蚀性。溴和溴盐水溶液对电池材料具有很强的腐蚀作用，会导致其老化和变形，限制了锌溴液流电池电池材料的选择，特别是电极材料，对电池性能也有很大的影响。

除了考虑耐腐蚀性外，选择电极材料还需要确保其优异的导电性、不渗透电解质、良好的机械性能不易变形等。在一般电极材料中，碳塑料复合材料具有机械性能好、耐腐蚀、易加工、价格低、重量轻等优点，但同时会增加系统的电阻抗；不透明石墨板具有相对优异的导电性，但价格昂贵，脆性大。在目前的研究中，电极表面也可以与选择性催化剂混合，以确保电极材料进一步降低阻抗，以保持良好的耐腐蚀性和机械性能，并获得更高的反应速率和电流密度。

目前，全球储能市场盛行，竞争日益激烈。锌溴液流电池解决上述问题后，凭借其卓越的高效率和长寿命，显然具有无与伦比的储能优势，其发展潜力需要深入挖掘和发展。作为陕西省快速发展的储能高新技术企业，长安绿色电力公司的全栈技术已经覆盖了新型储能的各个关键技术领域，包括智能硬件、电池系统、逆变器、操作系统、移动互联网、能源智能控制、人工智能和全球数字操作八个核心领域。同时，与西安交通大学国家储能研究平台的众多教授科学家共同建设了新能源储能研究平台。这将为我国锌溴液流电池技术的发展奠定重要基础，有望进一步推动储能技术前沿的突破，帮助我国储能产业的快速布局和增长。