随着“碳达峰,碳中和”目标提出,我国能源结构调整加快,新能源对 传统化石能源的逐步替代将是历史必然。我国幅员辽阔,拥有丰富的太 阳能、风能资源,但这些天然能源具有间歇性、波动性等特点,直接并 入电网会遇到很大困难,必须先进行平滑处理。同时,电力供给和需求 往往在时间和空间上存在错配,表现出峰谷波段,以及区域不均衡等现 象。
解决上述问题的重要途径就是储能技术,尤其是电化学储能还具有 效率高、响应速度快、不受地理环境限制等优点,适用于供给侧风光发 电的平滑处理,也适用于需求侧的电能管理。相比其他电化学储能技术, 液流电池具有本征安全性和超长循环寿命,特别适用于大规模储能电站。
目前,全钒体系是双液流电池中最成熟的方案。所有双液流电池在电堆 结构上大同小异,主要差别在于活性物质不同,这是决定理论能量密度 的核心要素。
从电化学理论上讲,只要有两组电势差不同的电对,即可 用它们的变价化合物作为正负极活性物质组成液流电池。然而,在实际 电池制作时还需考虑更多因素,例如活性物质的稳定性、溶解度、电极 反应可逆性、电化学窗口匹配性等等。