储能是可再生能源普及应用的关键核心技术，是推动我国能源革命、优化能源结构、建立“清洁、低碳、安全、高效”能源体系，保障“碳达峰、碳中和”目标的重要支撑技术。面向国家战略的重大需求，中国科学院大连化学物理研究所储能技术研究团队深耕储能技术领域二十余年，坚持产学研用深度融合，实现了基础研究到关键技术攻关，再到系统集成和示范应用的成功跨越，引领全球液流电池技术发展，推动液流电池全球产业化的新进程。

瞄准——储能技术中的“卡脖子”技术

储能技术中液流电池是一个非常重要的研究领域。与传统电池不同，液流电池特别是全钒液流电池是将液体电解质存储在外部，储能介质为水溶液，无着火爆炸风险，安全性高、寿命长，还可按需组合，实现功率与容量的自主调控，在电力系统储能领域具有广阔的应用前景。

“提高储能电池性能需兼顾局部和整体，研发过程需考虑多种因素的相互作用和影响。膜是全钒液流电池关键核心部件，起着阻隔钒离子、传递质子形成电池回路的作用。目前商用全氟磺酸离子交换膜选择性低、价格昂贵，并依赖进口，严重阻碍了液流电池的产业化发展。”中国科学院大连化物所储能技术研究部部长李先锋研究员讲道。

面向国家需求，团队瞄准了这项储能技术中关键的“卡脖子”技术，集智攻关开展高性能、低成本、国产化隔膜方面的基础与应用研究。

攻关——国产膜的理论基础及工程化瓶颈

针对全钒液流电池技术领域用隔膜长期依赖于进口的“卡脖子”难题，团队开展全面攻克高性能、低成本液流电池隔膜材料的技术难关工作。团队以产业实际需求为导向，展开核心技术攻关，通过不断地攻坚克难，利用自身多年来在膜技术领域学到的理论基础和科学研究相结合，在研究中发现非氟离子交换膜中离子交换基团的引入是导致其稳定性差的根本原因。而液流电池电解液中不同离子的半径大小不同，“能否通过调控膜的孔径大小来实现离子的选择性传输呢？”带着这一想法，团队首次提出了不含离子交换基团的“离子筛分传导”新原理，将多孔离子传导膜引入液流电池，利用多孔膜孔径筛分效应实现钒离子和质子的筛分，从根本上解决了其稳定性差的问题。

“离子传导膜是液流电池的核心部件之一，起着阻隔正负极钒离子，传递质子形成电池回路的作用，其成本比重约为系统的40%。”李先锋讲道。

虽然有了理论基础，但离子选择性和质子传导性之间的矛盾成为阻碍非氟多孔离子传导膜工程化的难题，相当一段时间均未能取得突破。

但对于“能否走得通这条路”，团队从未动摇，通过反复科学尝试、工程放大验证，经历无数个通宵达旦，开展技术攻关和创新。最终，他们从创新分子结构入手，发明了具有超薄分离层复合多孔离子传导膜，制备出高选择性、高传导性、低成本的多孔离子传导膜材料，其性能远优于商业化Nafion膜，成本低于其1/10，并在短时间内突破了膜材料规模放大技术，实现了规模化生产，组建了液流电池用多孔离子传导膜连续化生产线，成功实现了膜材料国产化和产业化应用。

突破——新型储能技术遍地开花

在李先锋的带领下，一支由储能技术带头人及核心骨干组成的战斗力极强的科研团队，在储能事业发展中发挥了重要作用。一批年轻肯干、踏实进取的80后、90后科技骨干承担了一系列重大科研项目，孕育了多种新型储能技术，推进液流电池的可持续发展。如DNL1701组组长、研究员张洪章负责的适用于特殊环境的锂基电池、DNL1705组组长、研究员袁治章负责的低成本高比能锌基液流电池，DNL1704组组长、研究员郑琼负责的资源丰富型钠离子电池等。

团队成功实施了全球最大100MW/400MWh液流电池储能调峰电站在内的20余项商业化示范项目，全球市场占有率超过60%；牵头制定并发布20余项国际、国家和行业标准；实现向发达国家技术输出，引领了液流电池技术与产业化发展。团队荣获国家技术发明奖二等奖、中国科学院科技促进发展奖、中国石化联合会技术发明奖一等奖、辽宁省技术发明奖一等奖、中国石化联合会专利金奖等多项奖励。

以“突破大规模储能技术，推进国家新能源发展”为目标，以“瓶颈技术攻关、技术革新、技术前瞻”为核心任务，以“积累创新，超越自我，争先创优，勇创佳绩”为团队文化，储能技术研究团队将继续瞄准国家需求，不忘初心、砥砺前行，为抢占我国储能科技制高点、推进储能可持续发展谱写出更加辉煌的篇章。