新闻资讯
第一作者：杜红艳
通讯作者：宋芃，安全福
通讯单位：北京工业大学
工作简介
磺化聚苯并咪唑（SPBI）膜因其优异的化学稳定性，以及对多种氧化还原液流电池（RFB）体系的良好适配性，已被广泛应用于氧化还原液流电池领域。然而，很少有研究通过系统调控共聚物的单体比例来优化离子传输，从而提升膜的性能。北京工业大学安全福团队制备了一系列具有不同单体比例的磺化聚苯并咪唑共聚物（SpNPBI-x）膜，并将其应用于铁铬氧化还原液流电池（ICRFB）。研究发现引入一定量的低空间位阻单体（对苯二甲酸）可减小SpNPBI-x膜的离子传输通道尺寸，而进一步增加该单体的比例则会增大聚合物链之间的自由体积。其中，SpNPBI-0.1膜表现出高吸水率与优异的尺寸稳定性，这归因于在本研究考察的SpNPBI-x膜（x...
第一作者：汪涛&夏宇恒&高晨龙&黄天煜
通讯作者：丁煜&崔铭锦&杨孟昊
通讯单位：南京大学&上海理工大学&同济大学
成果简介
水系有机氧化还原液流电池显示出用于电网规模储能的前景，但由于活性材料的稳定性和溶解度不足而受到限制。近日，南京大学丁煜&上海理工大学崔铭锦&同济大学杨孟昊提出了一种电子–空间协同效应的调控策略，可同时增强活性分子的溶解度和稳定性。基于此设计的有机液流电池具有良好的循环稳定性，并且能够在宽温域下稳定运行。将原位光谱和电化学分析与计算模型相结合，阐明了分子的氧化还原化性质，并建立了稳定性和官能团效应之间的联系。生命周期评估进一步揭示了该电池的环境足迹，展示了实际电网规模存储应用的巨大潜力。
相关成果以“Long-cycling...
第一作者：杨坤龙
通讯作者：李彬
通讯单位：天津大学
成果简介
非水有机氧化还原液流电池（NAORFB）是大规模储能应用的理想候选材料。2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基（TEMPO）衍生物具有良好的电化学活性，但其不稳定性严重限制了其实际应用。功能基团修饰对于调控氧化还原电位、溶解度以及化学和电化学稳定性至关重要。天津大学李彬团队提出了一种仿生分子工程策略，通过一步法合成了经酰胺键和磷酸二乙酯基团修饰的4-[2-(二乙氧基磷酰基)乙酰氨基]-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基（DEPAcNH-TEMPO）。DEPAcNH-TEMPO具有高溶解度（1.8...
第一作者：王少晋
通讯作者：唐金锐&熊斌宇&李旸
通讯单位：武汉理工大学&武汉大学
成果简介
全钒液流电池（VRB）在大规模能源存储方面具有巨大潜力，但可靠的泵故障诊断仍面临挑战，原因在于其复杂的多变量耦合以及有限的标注数据。图卷积网络（GCN）为模型变量关系的建模提供了有效方法，但其性能从根本上受到过度平滑问题的限制，这会导致深度架构中特征可区分性的丧失。为解决这一问题，提出了一种优化平滑的图卷积网络（OS-GCN）框架。引入了一个平滑因子（SF）来调节特征传播，并采用粒子群优化算法来确定其最优值，从而在信息聚合和特征保留之间实现平衡。基于欧几里得距离（ED）关系构建了用于图卷积网络的数据关联图，以捕捉系统动态。在控制条件和实际条件下收集了泵故障数据，为深入分析运行温度效应、对噪声的鲁棒性以及所提出模型的适用性提供了基础。实验结果表明，在受控环境和实际条件下，OS-GCN 方法的性能均显著优于现有的故障诊断方法。这些发现证实了所提出的框架能够有效避免过度平滑现象，并提高了 VRB 泵故障诊断的准确性和可靠性。
相关成果以“Pump...
第一作者：罗正刚
通讯作者：刘涛
通讯单位：武汉科技大学
成果简介
全钒液流电池（VRFB）中，质子交换膜（PEM）需同时具备高质子传导率和低钒离子渗透性。磺化聚醚醚酮（SPEEK）膜因成本低、机械性能好而备受关注，但其长期面临质子传导率与钒离子渗透性之间的此消彼长（trade-off）难题。针对这一瓶颈，武汉科技大学刘涛团队提出通过调控多巴胺聚合环境来优化多壁碳纳米管（CNTs）界面结构的策略。分别在酸性（pH=4.32）和碱性（pH=8.50）条件下于CNTs表面聚合多巴胺（PDA），得到CNTs@mPDA和CNTs@PDA，并将其掺入SPEEK基体制备复合膜。实验结果表明，酸性聚合条件下获得的PDA涂层更均匀、更薄且聚集程度低，显著改善了CNTs在SPEEK中的分散性和界面相容性。最终，SPEEK/CNTs@mPDA复合膜实现了质子传导率123.46...
第一作者：舒宇&俞晔轩
通讯作者：黄健航&王永刚
通讯单位：浙江师范大学&复旦大学
DOI：10.1039/D6EE01772J
成果简介
本研究开发了一种具有高耐寒性的酸性Mn-Sn液流电池，成功突破低温限制，可在前所未有的−45°C条件下稳定运行。该体系利用H+和Ti4+之间的协同作用，有效地破坏了水分子间的氢键网络，并显著提升了Mn3+/Mn2+氧化还原反应的可逆性。同时，结合具有高反应动力学和低温可逆性的Sn2⁺阳极电解液，Mn-Sn...
第一作者：侯艳博
通讯作者：韩青松
通讯单位：内蒙古工业大学
成果简介
全钒液流电池（VRFB）兼具安全性高、可扩展性好和适合大规模储能等优点，但双极板流道结构会同时影响电解液传质、极化损失及系统泵耗。本研究提出一种新型凹陷梯形蛇形流道（concave...
第一作者：陈熙&李云璇
通讯作者：刘文&周明月&黄世强
通讯单位：北京化工大学&中国石油大学（北京）&新加坡国立大学
成果简介
锌基液流电池锌负极在循环过程中因不均匀沉积/剥离，易形成电绝缘的“死锌”，导致容量衰减、循环寿命缩短。这一问题在高面容量、高电流密度、深度充放电条件下尤为突出，严重制约了锌基液流电池的实用化进程。近日，北京化工大学刘文教授&中石大周明月副教授提出了一种通过结构/溶剂化协同调控加速“死锌”激活反应动力学的新策略。该团队系统筛选了一系列二羟基蒽醌（DHAQ）同分异构体作为氧化还原介质，揭示了DHAQ分子结构与溶剂化结构对“死锌”复活反应动力学的协同调控机制。研究发现，具有两个α位羟基的1,5-DHAQ能够形成由Zn(OH)42-占据的更薄溶剂化壳层，同时其平面构型与Zn(001)晶面展现出更高的兼容性和锌亲和性。这种结构与溶剂化的协同效应，全面促进了扩散、去溶剂化和吸附等多步动力学过程。1,5-DHAQ介导的碱性锌铁液流电池在156...
第一作者：付尚万
通讯作者：齐涛&张绘
通讯单位：中国科学技术大学、中国科学院赣江创新研究院
DOI：10.1002/cssc.202502732
成果简介
本文提出一种容量可恢复的液流电池体系，即采用低成本钛/铈电对的Ti-Ce液流电池体系。通过混合电解液设计有效抑制了离子交叉，在30...