网讯：8月24日，由深圳市发展和改革委员会指导，中国化学与物理电源行业协会与南方科技大学碳中和能源研究院联合主办，100余家机构共同支持的碳中和能源高峰论坛暨第四届中国国际新型储能技术及工程应用大会与新型储能技术青年科学家论坛在深圳召开。此次大会主题是“开拓新质生产力，推动储能产业高质量发展”。
在下午的长时储能技术与应用专场论坛上，香港中文大学教授/易池新能创始人、董事长卢怡君以《安全低成本硫基液流电池》为题进行了演讲，介绍了其团队在硫基液流电池领域的研发成果。
香港中文大学教授/易池新能创始人、董事长卢怡君
目前，液流电池被公认为最适合长时储能的技术路线，因其电解液和电堆解耦，若将储能时长拉长至10或20小时，通过增加电解液的量即可实现。
但这也带来一个问题，即电解液的价格需要足够便宜。即便是当下产业化最成熟的全钒液流电池，其电解液也依然处在比较昂贵的阶段。
卢怡君介绍，为解决电解液价格过高的问题，其团队开始聚焦于硫基液流电池。从价格上看，活性物质硫的价格大概为五氧化二钒价格的千分之一。同时，硫基液流电池对环境友好，采用水系电解液，不易燃，安全性更有保障，且控制系统相对简单。
值得关注的是，硫很容易从负极穿梭至正极，如果不能阻隔两边物质互传，电池无法长时间正常运作，因此硫基液流电池如何应用于储能是一个难题。
对此，卢怡君指出，硫之所以容易穿梭，源于商用的交换膜无法应付多硫体系，因此用疏水带电的碳涂层做膜的改性可极大改善这一问题，其中最关键的步骤是将水的分子簇尺寸从3.7纳米降到2.7纳米，以此对硫的穿梭起到很大的抑制作用。
根据卢怡君团队的实验数据可知，放大审视充放电过程中，其改性膜与商用膜的差异非常大，在充放电过程中，商用膜的充电平台会一直上升，这也意味着硫的损失。而使用改性膜后，电池充放电曲线非常平稳。
此外，硫基液流电池还存在多硫转化的动力学缓慢问题。动力学缓慢表现在很高的过电位上，而过电位几乎可等价于能量的损失。
为解决这一问题，卢怡君表示可将催化剂当作电子，将电转到催化剂，催化剂与多硫进行化学反应之后会恢复原始状态，以此利用催化剂让电池反应速率极大提升。以此策略为基础，多硫体系能够实现容量每圈降解达0.0004%，使硫能够长时间稳定在液流电池中，实现真正有效的转化。
从应用端来看，目前，首台硫基液流电池储能系统已经交付港华能源深圳宝安沙井电动车充电站，容量规模20kWh，能为站内三十个充电桩稳定供电。在用电高峰期间，该系统通过峰谷电价差套利策略，预计可节约70%的电费支出。
卢怡君坦言，未来在用户侧储能和发电侧储能等都多种应用场景中，硫基液流电池将获得更大的发展空间。
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