南方財經全媒體記者 林典馳 深圳報道

今日首屆光明科學城論壇在深圳拉開帷幕，會上南方科技大學講席教授、中國科學院院士趙天壽帶來面向碳中和目標的儲能技術展望的相關分享。

他表示，實現碳中和需要建立新型電力系統，需要規模化、高安全不同時長的儲能技術。

(資料圖片僅供參考)

趙天壽長期致力于熱質傳遞理論和電池儲能技術的研究。建立了電池儲能系統中熱質傳遞和電化學能量轉換的耦合理論，提出了可充放電的液態能量載體儲電的新方法。

其中，液流電池是其過去十幾年來研究的重點。他表示，傳統鋰電池能量和功率都聚集在電池內部，而液流電池的能量聚集在電池外邊，帶來能量和功率的解耦。液流電池的優點是本身安全擴展性很高，電池壽命較長，是傳統鋰離子電池的三倍。

“然而，直到現在未能大規模應用的原因是成本居高不下。”趙天壽表示。

他認為，目前液流電池處于產業化的窗口期。“降低液流電池的成本，我認為要從兩個方面來著手，一方面是降低電堆所需材料，另外一個是提高電解液利用率，即使是目前最成熟的全釩液流電池，其電解液利用率也只有60%，也就是說只有60%的釩能夠在電池上發揮作用。”

趙天壽表示，“為了實現這兩個目標的話，可行的方法是提高電流密度，也就是功率密度，借助此舉降低成本，提高電解液的利用率，也是我們的奮斗目標。”

趙天壽表示，“我原來是研究工程熱物理領域，20年前我開始從事電化學研究，其中一個成績是把熱物理和電化學領域的知識結合起來，解決流體電池，包括液流電池在內的關鍵技術問題。”

“我提出了新型熱電化學耦合理論，借助理論指引，我們突破了液流電池的關鍵部件，找到提高電極活性和高穩定性的電極材料，適合大規模的工藝生產。”趙天壽表示。

除此之外，傳統電極結構主要是由碳纖維支撐的多孔介質，它的問題在于比面積提高時，同步帶來阻力的上升，降低了電池效率。

趙天壽提到，“我們發明了一個新的電極，比面積很高，同時它的流阻也很小，使效率和電流密度得到了非常大的提高。同時我們采用機器學習設計新型的液流電池流道，找到一個阻力非常小，同時能夠把液態的電解質均勻分布在電極上，這也是另外一個突破。”

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