二氧化錳（MnO2）儲量豐富，價格低廉，有望作為液流電池等長壽命儲能技術的半固態(tài)電極。然而，與全液流電池的電解液相比，半固態(tài)電極的泵送要求更嚴格，這可能會限制其技術經(jīng)濟可行性。

近日，麻省理工學院Yang Shao-Horn，Thaneer Malai Narayanan報道了將被廣泛研究的MnO2作為一種模型低成本活性材料，以了解半固態(tài)電極的組成如何影響其對半固態(tài)液流電池（SSFB）成本的貢獻。

文章要點

1）研究人員首先通過電化學和流變實驗確定了改變半固態(tài)電極組成對Zn-MnO2電池電化學性能和漿糊狀半固態(tài)電極流變性能的影響。

2）其次，研究人員利用實驗確定的半固態(tài)電極的電化學和流變特性，對SSFB系統(tǒng)進行自下而上的技術經(jīng)濟分析。從已發(fā)表的技術經(jīng)濟文獻中獲得器件和材料成本參數(shù)。這種自下而上的方法使研究人員能夠深入了解半固態(tài)電極的電化學性能和流變特性之間的權衡，并確定降低SSFB成本的策略。

3）計算了Zn-MnO2 SSFB系統(tǒng)的LCOS，并和其他電化學系統(tǒng)進行了比較，以了解SSFB在長時間儲能方面的競爭力。結果顯示，Zn-MnO2 SSFB可以與鋰離子和VRFB系統(tǒng)相競爭，特別是在長時間儲能（例如>24 h）方面。

參考文獻

Narayanan et al., Low-cost manganese dioxide semi-solid electrode for flow batteries, Joule (2021)

DOI：10.1016/j.joule.2021.07.010