储能技术研究部简介
发布时间:2011-07-15 08:20:37      供稿部门:

储能技术研究部网站:http://www.pemfckt.dicp.ac.cn/

研究部部长:

    张华民  研究员    

 Tel:+86-411-84379072      E-mail:zhanghm@dicp.ac.cn

      张华民,1982年2月毕业于山东大学化学系。1985年、1988年先后获日本九州大学工学硕士、工学博士学位,燃料电池、储能电池技术研究专家。现任储能技术研究中心主任,兼任国际电工协会(IEC)TC105 液流电池标准战略专家组专家、中国电工协会储能电池标准委员会主任委员、中国能源学会副理事长。大连融科储能技术发展有限公司副总经理、总工程师。
      先后从事催化材料、功能材料、燃料电池技术、液流电池技术等研究。2000年6月,作为中科院“百人计划”人才引进回国。作为课题负责人,先后主持了863电动汽车重大专项燃料电池发动机的研究开发。作为首席科学家,主持中国科学院知识创新燃料电池重大项目的研究开发。目前,作为973首席科学家,正在主持大规模高效液流电池储能技术的研究项目。先后获得省部级科技发明一等奖二项、二等奖一项、国家四部委颁发的“九五”国家重点科技攻关计划优秀科技成果奖一项,中国通用科技成就二等奖一项。共发表研究论文210余篇,申报发明专利130余项,其中国际专利27项。

研究部:
研究目标:
      针对可再生能源发电及智能电网建设对大规模储能技术及电动车发展对高比能量动力电池的重大需求,重点研究储能电池用关键材料、核心部件及电池系统设计、优化、集成技术,开展应用示范,建成为在国内外有重要影响的储能技术研究部。

组织结构:

研究方向:
1、创新型电池技术
   (新型高比能量电池关键材料研究开发、电池结构设计、评价及集成技术研究开发)
2、液流电池关键材料与核心技术
   (膜材料、电极材料、电解质溶液)
3、模块及系统结构设计与模拟仿真
   (电池结构设计优化、过程模拟仿真、系统集成)
4、检测与评价
   (燃料电池、液流电池材料及模块的检测评价方法研究及电池规范标准制定)
5、工程化开发与应用示范(与融科储能公司合作)
   (电池关键材料生产工程化技术、电池模块生产工程化技术、储能系统集成及应用示范)
 

目前承担的重点项目:
1、 大规模高效液流电池储能技术的基础研究(973)
2、燃料电池关键材料及部件检测和检测方法研究(863)
3、燃料电池用掺杂型非铂催化剂制备及其构效关系研究(国家自然科学基金)
4、全钒液流储能电池关键材料国产化技术开发(中国科学院知识创新工程重要方向性项目)
5、大规模高效液流电池储能装置(中国科学院院地合作项目)

近期代表性成果:
 1、大规模高效液流储能电池膜材料与技术
  成功突破了全钒液流储能电池关键材料-膜材料的关键技术,解决了目前全氟磺酸膜成本高、离子选择性低两大问题,开发出高性能、低成本的非氟离子交换膜材料。首次突破传统离子交换膜的概念,将聚合物非对称多孔分离膜引入到全钒液流储能电池中,大大扩大了材料选择范围,降低了成本。研究成果得到国内外高度评价(Energy & Environmental Science 2011, 4, 1676),英国皇家化学会“Chemistry world”, 美国材料协会(MRS) research /researchers等进行了专门评述。


2、高比能量锂空气电池正极用双效催化剂及碳材料的开发
     开发了一种高比表面锰系化合物的制备工艺,将该化合物用作正极双效催化剂,提高了电池的充放电容量及能量效率,尤其是能量效率可达73%,为目前文献报道最高值。开发了一种碳材料的制备工艺,所制备的碳材料比表面积大,孔容高,孔径分布适宜,将其用作正极材料,相对于商业化碳材料,电池放电容量提高约一倍。

 

3、 燃料电池测试技术和电催化剂制备技术
     制定了质子交换膜燃料电池质子交换膜、电催化剂、膜电极、双极板特性测试方法四项国家标准, 为我国燃料电池关键材料和部件研发单位及生产厂商提供了统一的检测评价标准。非贵金属催化剂的研究中取得重要突破。设计并制备的非Pt催化剂具有非常高的催化活性、稳定性和抗毒化能力。其中氮掺杂纳米炭催化剂的催化活性可以与商业化的Pt/C相比,且其稳定性优于Pt/C催化剂。这一结果发表在影响因子为9.4的Energy Environ. Sci.上。

4、 全钒液流电池储能技术
  自主开发的2kW全钒液流电池系统运行突破10000次充放电循环;百千瓦级电池系统技术趋于成熟,并广泛实施示范应用。2011年,研制出国内最大规格的20kW电池模块,设计集成出配套于大型风电场的500kW电池系统,突破了兆瓦级全钒液流电池系统关键技术,为解决可再生能源发电不连续、不稳定性,提高可再生能源发电兼容量提供新途径。

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