ESS.Inc.公司的全铁液流电池结构特点 原图定位

在国外，全铁液流电池历经十多年的探索，目前已经进入产业化初期，典型代表是美国的 ESS. Inc.公司，该公司曾获得比尔盖茨的投资基金的融资，已于 2021 年在纽约证券交易所上市（股票代码：GWH）。由于避免了钒的使用，ESS. Inc.公司的全铁液流电池的电解液成本很低。为降低铁枝晶刺破隔膜的风险，ESS. Inc.公司采用电解液添加剂，并降低充电电流密度，使电流在电极上分布得更均匀，抑制枝晶的生长速率。全铁液流电池需控制工作电流密度低于 20mA/cm2，而全钒液流电池的电流密度通常在 100~150mA/cm2，可见全钒是全铁电流密度的 5~8 倍，这意味着要达到相同的功率，全铁电堆的横截面积必须是全钒电堆横截面积的 5~8 倍，电堆材料用量和装配难度也会相应地大幅提高。此外，为了维持电解液的 pH，还需附加一个酸度控制装置，ESS 在系统里增加了两个酸液罐，通过管道接入电堆，当检测到电解液 pH 高于 4 时，就会自动泵入酸溶液。这个解决方案可能造成：1）系统成本进一步增加；2）随着酸液加入，电解液被稀释，需要定期替换电解液或浓缩处理。换言之，全铁系统降低了电解液材料的成本，同时又增加了电堆的成本，但即便如此，这仍然是一个值得探索的重要研发方向。