美國陶瓷學(xué)會(huì)（The American Ceramic Society，ACerS）2022年1月/2月期刊發(fā)表文章認(rèn)為，液流儲(chǔ)能電池有望成為先進(jìn)陶瓷的新興市場(chǎng)。

液流電池簡(jiǎn)介

液流電池是一種電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)，其利用正負(fù)極電解液分開，各自循環(huán)的一種高性能蓄電池，具有容量高、使用領(lǐng)域廣、循環(huán)使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。目前最有前景的分為全釩液流電池(VRFB)、鋅溴液流電池（ZBFB或ZBB）、鐵基液流電池三種技術(shù)路線，其中全釩路線最為成熟。

液流電池于鋰電池比較

液流電池與陶瓷

總的來說，液流電池能量密度低于鋰電池，但安全性更好。但是，以10MWh的裝置做對(duì)比，NMC陰極鋰離子電池系統(tǒng)的總安裝成本為387美元/kWh，而VRFB的總安裝成本為426美元/kWh，可知液流電池的成本高不少，且鋰電池規(guī)模效應(yīng)更優(yōu)。而解決成本問題最直接的就是更換電池結(jié)構(gòu)材料。

液流電池單元組件示意圖

比如，雙極板和電極通常由固體或柔性形式的碳或石墨制成。雙極板必須是不可滲透的。電極可以由柔性或剛性（多孔）材料制成，每種材料都有一些好處，最顯著的是柔性材料的成本和固體材料的更均勻的流動(dòng)和更長(zhǎng)的壽命。該膜經(jīng)過高度工程化設(shè)計(jì)，可以支配電池堆組件的成本，特別是當(dāng)它基于PFSA/PTFE共聚物或等效聚合物時(shí)。尋找替代的高性能和低成本離子交換膜可能被證明是氧化還原液流電池持續(xù)大規(guī)模商業(yè)成功的關(guān)鍵，因此為陶瓷提供了絕佳機(jī)會(huì)。

氧化還原液流電池中的膜具有一些對(duì)其他電池類型不重要的特性：它必須處理離子交叉，即選擇性地允許反離子通過，但不允許活性物質(zhì)通過；必須限制水路運(yùn)輸；它必須具有低面電阻；必須抗污；并且它必須在任何存在的化學(xué)物質(zhì)和用于穩(wěn)定系統(tǒng)的任何pH值下保持穩(wěn)定。NASICON型陶瓷就適合作為液流電池隔膜。

YUXI 編譯整理（原創(chuàng)）

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