陈永翀教授
“又如江流然，始滥觞于昆仑，出梁益，下荆扬，洋洋浩浩，趋而归海，而兴云致雨，则又反宗。始以易简，伏变化之机，命之曰储能。后渐繁殊，极变化之致，命 之曰效实。储能也，效实也，合而言之天演也。”在5月23-24日举办的第四届北京国际储能大会上，中科院电工所储能技术研究组组长陈永翀以严复先生对储 能的阐述，开启了他精彩纷呈的演讲，带领我们走进锂离子液流电池的探索之旅。
锂离子液流电池引爆新革命
在接受中国储能网的专访中，陈永翀一直倡导：“科学离生活并不遥远。”而他本人及其领导的团队正是秉承“科学源于生活，用于生活”的理念，在国家863项 目计划以及北京好风光储能技术有限公司的投资支持下，完成了锂离子液流电池概念的提出和技术原理的验证。目前已申请国家专利15项，其中已授权6项。最重 要的是，陈永翀及其团队发明的一种基于电池集流内阻解耦思路的创新设计当属世界首创！
目前，锂离子电池因为其高能量密度作为电动汽车动力电池而受热捧，但自身也有不可回避的缺点，一个是安全问题，另一个是成本问题；而液流电池有一个好处就 是可以把能量和功率分开，应用于大规模储能时成本较低，安全性较高。为解决锂离子电池的实际问题，陈永翀提出了锂离子液流电池的概念，即结合两种电池的优 点，让锂离子电池固定的两极流动起来。
从概念的提出到技术原理的验证，这中间有着不为人知的艰辛和困苦，正如鲁迅先生所称赞的那样，“第一个吃螃蟹的人是令人佩服的，如果不是勇士谁敢吃它 呢？”陈永翀及其团队就是这样的一群勇士。科研的道路上没有捷径，提出概念，推导公式，理论验证，技术验证，如果不成立，就再来一遍，这样推翻，验证，再 推翻，再验证，他们在这陌生新兴的领域，不厌其烦，踏实而坚定地迈出每一步！他们不怕困难，就像陈永翀讲述的那样，这是研究者最基本的素质。历时3年多， 陈永翀及其团队对锂离子液流电池的研究已经获得重大突破。
在5月24日召开的北京国际储能大会上，陈永翀首次公开介绍锂离子液流电池的研究进展及突破。他指出，锂离子液流电池有以下特点：第一，它的电极悬浮液粘 度大，对于电池反应器的设计有特殊要求；第二，电化学反应在流体内部发生，不是在固定的电极表面，因此电极悬浮液可以间歇或连续流动；第三，提供了发挥嵌 锂材料优势的一个独特方式：只要材料晶格不坍塌，颗粒体积的反复膨胀与收缩导致材料粉化并不影响材料的循环性能；第四，目前电池的能量密度介于全钒液流电 池和锂离子电池之间,未来还有很大的提升空间；第五，电池可维护，可回收；第六，与大规模锂电池组相比，安全性大大提高。
锂离子液流电池综合了锂离子电池和液流电池的特点，规避了双方的不足，非常适合未来分布式能源能量站的建设要求！可以想象，当锂离子液流电池从实验室走向量化工厂的那一刻，一定会在储能领域掀起巨大浪潮，引爆新革命的到来！
储能技术：成本比性能更重要
锂离子液流电池虽然集合了两家之长，但是自身也有一个缺点，就是电极悬浮液的粘度很大，由此会在提高流动性和降低电池内阻之间产生矛盾。为解决这一问题， 陈永翀及其团队创新提出了集流内阻解耦的思路，并在此基础上做出了新的电池结构设计，试验效果良好。新型电池结构需要用到多孔状的集流体材料。据陈永翀介 绍，为找到适合的材料，他们经过了反复试验，做了大量工作，甚至开发了丝袜材料（主要材质是尼龙）用于多孔集流体的基材，所以锂离子液流电池还有一个通俗 的名称叫“丝袜电池”。
就性能来说，丝袜可能不是最好的，但是陈永翀强调，“新型储能技术能否实现规模应用，成本是关键。”陈永翀认为目前大家混淆了科学研究与技术开发的概念， 事实上，科学研究与技术开发是两回事。科学研究是为了探索未知世界，验证科学设想，这个过程可以不计较成本，但是技术开发是为了让设想落地，走向生产。技 术开发的最终目的是要解决实际问题，为了让技术市场化，就必须在研发的过程中考虑成本问题。当然，陈永翀表示，未来还将继续寻找性价比更好的材料来代替丝 袜材料。
知识产权保护亟待升级
据陈永翀介绍，锂离子液流电池概念的提出对其他技术也有一定启发作用。像今年《纳米快报》中的一篇论文就提到，在多硫化物和全钒液流电池的研究中，也可以采用锂离子液流电池这样半固态的概念，来增加它的反应面积。当然，这项技术，陈永翀团队早已申请了专利。
当问及关于知识产权问题时，陈永翀颇有感触：“身为科研人员，知识产权的保护对于我们来说也是非常重要的，机制不健全会对新兴技术的开发和产业的创新转型 发展带来障碍。”目前，国内多数风险投资和产业资本并不愿真正投资在新兴技术的早期开发阶段，只愿在产业化阶段观望，风险投资变成了“无风险才投资”，因 此绝大多数的前沿技术研究只能依靠国家有限的科研基金的支持，各类指标的考核更偏重于性能指标和论文发表。陈永翀认为，这导致了两个严重问题：一方面，由 于缺少市场资本的介入，技术开发的方向容易偏离市场导向，不接地气，成为“阳春白雪”，最终很难实现产业转化；另一方面，由于科研基金有限，一些技术开发 工作难以迅速开展，这无形中也拖慢了技术市场化的进程，甚至错失市场化的机遇。更为常见的是，一旦某个方向出现了科研成果或临近产业化阶段，大家就一拥而 上，造成重复研究及过量投资，甚至在技术不成熟的时候拔苗助长，“催生”一个畸形发展的产业，患上“国家补贴依赖症”，最后导致产能过剩，社会资本大量浪 费。
陈永翀认为新兴技术研究和高新技术产业要健康发展，除了技术研发本身和政府资金政策的支持外，风险投资和资本市场都缺一不可。从技术开发到技术市场化有一 个过程，有可能面临失败和各种风险。因此，建立有效的知识产权保护交易机制和科研信用平台，完善国内风险投资的法律法规，具有重要意义，有利于在新兴技术 开发的中早期积极引入风险资本的投资。这样不仅增加了社会资本的投资渠道，减轻政府财政支出的负担，而且也使得科研人员在技术开发的同时兼具市场意识，使 得技术开发工作更富创新性和竞争力，可以加速技术研发的市场化进程和高新技术产业的健康发展。
储能技术需要百花齐放
每一项技术都有很多分支，在众多方法中选择一个更利于市场化的储能技术是科研人员应该考虑的问题。陈永翀表示，不同的场合，不同的功率容量，以及不同的商业模式，对储能的要求也是不同的，不是一项储能技术就可以把所有问题都解决了。
陈永翀认为，技术研究需要客观和包容的心态，作为科研人员，不能仅关注自己的研究而排斥其他方向，“我们要驾驭技术而不是被技术奴役”。储能技术的研究需 要百家争鸣，百花齐放，锂离子液流电池就是其中一项领先技术。为加快锂离子液流电池走向市场化的步伐，围绕着“降低成本，提高寿命”的目标，陈永翀和他的 团队又继续投入到研究中来，在后续的关键材料制备，百瓦级电池反应器设计制作，千瓦级电池系统技术开发，兆瓦级示范应用以及规模产业化的道路上，他们将迈 出坚实的步伐，在储能技术领域开出锂离子液流电池最美的花！