光驱动锌离子电池(简称LDZIBs),是一类将光活性材料引入电极,实现太阳能直接采集与电化学储能一体化的新型储能器件。常规锌离子电池依赖外部电源充电,与此设计不同,光驱动锌离子电池可以在单一器件内完成光-电-化学的协同转换,在灵活性、成本和能量损失方面具备明显优势。
太阳能是最丰富的可再生能源之一,在碳中和、碳达峰战略背景下,开发高效的太阳能利用技术至关重要。但由于太阳辐射的间歇性和不稳定性,光伏电池通常无法实现连续、稳定的电能输出,亟需高效、安全的储能技术与之匹配。
水系锌离子电池是一种金属基离子电池,具有成本低、理论容量高、本征安全、氧化还原电位低等优势,在大规模电能储存中应用潜力极大。政策端,《新型储能制造业高质量发展行动方案》已明确提出“前瞻布局开发水系锌离子电池、水系铁镍电池等新体系电化学储能技术。
我国水系锌离子电池布局企业包括浙江浙能中科储能科技、浙江瀚为科技、东莞大锌能源、融新(南京)能源科技、交投倬粤新能源科技等,其中浙江瀚为科技的水系锌离子电池产品已进入商业化交付阶段。
根据新思界产业研究中心发布的《
2026-2030年光驱动锌离子电池(LDZIBs)行业深度市场调研及投资策略建议报告》显示,光驱动锌离子电池是清洁储能的重要方向,尤其是光充电锌离子电池,近年来,我国科研单位及院校在该领域展开了一系列攻关,并取得了良好成果。宁波大学、武汉大学研究团队,提出了电压匹配策略(先提升光伏性能,再通过电压匹配提高光伏输出的利用程度),构筑高效光充电锌离子电池。
中国科学院大连化学物理研究所专利“一种基于多功能电解液添加剂的光充电锌离子电池”,所述的光充电锌离子电池包括光伏单元(提供电能)和水系锌离子电池单元,所述水系电解液中包含多功能电解液添加剂,其可用于在光充电条件下调控锌负极与水系电解液界面的反应行为,以抑制析氢反应、腐蚀行为及枝晶生长。
根据工作模式不同,光驱动锌离子电池分为光增强锌离子电池、光充电锌离子电池(PRZIBs),其中光充电锌离子电池是以光提供充电驱动力,无需外部电源即可完成自充电。材料体系方面,钒基氧化物、锰基氧化物、硒化钼、氧化锡等是重要的在研光活性电极材料。
新思界
行业分析人士表示,光驱动锌离子电池可用于可穿戴设备、太阳能并网储能、建筑光储系统、离网能量收集与存储等场景,应用潜力极大,但整体来看,目前光驱动锌离子电池应用仍面临着光转换效率偏低、光稳定电解液缺乏、长周期循环性能验证不足等制约因素。
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