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系列学术报告

发布者:金霞发布时间:2019-08-15浏览次数:10

学术报告一

报告题目:液流电池储能技术的现状与展望

报告时间:2019817日上午10:00

报告地点:新能源大楼附楼102会议室

报告人简介:

张华民,国际知名的燃料电池和储能电池专家。中科院大连化学物理研究所首席研究员,博士生导师。大连融科储能技术发展有限公司副总经理、首席科学家,国家发改委能源局国家能源液流储能电池技术重点实验室主任。能源行业液流电池标准化技术标准委员会主任委员、IEC/TC21 JWG7国际标准项目负责人。入选科技部创新人才推进计划科技创新创业人才 中组部“万人计划科技创业领军人才”,科技部“创新创业人才”;获国家技术发明二等奖,中国科学院杰出科技成就奖; 获全国创新争先奖。 辽宁省企业重大成果奖1项,辽宁省技术发明一等奖2项,二等奖3项等多项奖项。

张华民的研究领域涉及燃料电池、液流电池、铅碳电池、超级电容器,锂离子电池、钠离子电池等。发表SCI论文338篇,其中第一或通讯作者250余篇,影响因子大于3010篇,SCI他引14,00余次;获国家发明专利250余件,向60余件专利为技术支撑,先后创立了制造燃料电池和液流电池两个企业,建成了年产300兆瓦液流电池装备制造基地。

依托在国内外的学术影响力和技术领先优势,他牵头编制的标准中已有1项国际、4项国家、5项行业液流电池标准,5项燃料电池国家标准已颁布实施,引领产业技术发展。

报告摘要:

全钒液流电池的储能活性物质为不同价态钒离子的稀硫酸水溶液、具有安全性高;充放电循环寿命长、电极液可循环使用、生命周期的性价比高;电堆的主要材料为碳材料,电解液可循环利用,环境友好。是大规模储能技术的首选技术之一。

   经过近20年的发展,全钒液流电池已经进入工程应用示范和产业化应用推广阶段。2012年融科储能在辽宁省卧牛石的国电龙源50MW风电场建成了全球最大规模的5 MW/10MW·h全钒液流电池储能系统,实现了风电场的平滑输出和跟踪计划发电,该储能系统已经稳定的运行了6年多,充分证明了全钒液流电池储能系统的安全可靠性。2016年,融科储能建成了年产300兆瓦全钒液流电池储能装备生产工厂,正在建造全球最大规模的200MW/800MWh国家储能示范电站。

   近几年,研究团队在电池材料方面取得了一系列的技术进步,开发出高导电性、高韧性碳塑复合双极板、高导电性、高离子选择性离子传导膜,同时,通过数值模拟和实验验证,优化了高功率密度电堆的设计方法,大幅度降低了电堆的欧姆极化,从而在保持电堆充放电能量效率大于80%的前提下,电堆的额定工作电流密度由原来的80 mA/cm2提高到300 mA/cm2,功率密度提高了3.5倍以上,从而大幅度降低了全钒液流电池的制造成本。

   由于锌具有储量丰富、价格相对便宜、能量密度高、氧化还原反应可逆性好等优点。研究团队在锌基液流电池的基础及应用领域做了大量的研究工作,在锌基液流电池用关键材料、电堆设计集成方面取得了许多突破。

   尽管锌基液流电池的储能活性物质的成本较低,但由于电堆的额定工作电流密度较低,造成电堆功率密度很低,严重影响了其实际应用。提高电堆的额定工作电流密度和面能量密度,控制枝晶的生成和锌累积问题是锌基液流电池实际应用面临的重大挑战。

学术报告二

目:高能量密度锂电池及其原位表征技术

报告时间:2019817日上午11:00

报告地点:新能源大楼附楼102

告人

张跃钢—证件照张跃钢,清华大学物理系教授,中国科学院苏州纳米所客座研究员。1986年毕业于清华大学物理系,1989年获得清华大学硕士学位,1996年获得日本东京大学博士学位。曾任日本NEC基础研究所研究员、美国斯坦福大学博士后研究员、美国英特尔公司资深研究员及半导体技术委员会存储器件战略研究分支主席、美国伯克利国家实验室终身研究员。主要研究方向为纳米材料、纳米电子器件、锂电池及其他电化学能量转换与存储器件。

报告摘要:

新型的高效能源转换/高密度能源存储是实现可再生能源的高效利用必不可少的关键技术。本报告以锂离子电池、锂硫电池、镁硫电池为例,展示了功能化纳米材料在提高电池能量密度及其循环稳定性中的关键作用。为了研究这些材料在电池充放电过程中的结构与化学变化,我们自主研发了原位液体电化学芯片,实现了对电极材料及其界面在真实电化学反应过程中的实时电子显微镜观测和同步辐射X射线能谱测量。这有利于我们从微观角度理解物质和能量传输机制及其与电解液等环境因素的关联,为设计具有更高能量密度的二次电池提供了依据。