新闻资讯
第一作者：敬杨天
通讯作者：王刚
通讯单位：四川大学成果简介磺化聚酰亚胺（SPI）因原材料易得、分子结构可灵活设计、合成工艺简单、热稳定性高和成膜性好等优点而成为高性能全钒液流电池（简称钒电池或VRFB）隔膜的候选材料之一。然而，SPI膜中的酰胺键不耐水解，且存在质子电导率和钒离子渗透率难以兼顾的共性问题。为了解决SPI膜质子电导率和钒离子渗透性之间的权衡问题，四川大学王刚博士&王瑞林教授团队设计了一种新型柔性癸烷链和刚性三叠烯基交联SPI（SPI-DH），该结构具有刚性扭曲基团和胺官能化网络。嵌入柔性癸烷链不仅增强了成膜能力，而且显著降低了水对酰亚胺键进行亲核攻击的可能性，从而提高了膜的水解稳定性。刚性的三叠烯结构增加了链间距和亲水疏水相分离，而胺基通过与磺酸盐基团形成氢键来传导质子，并构建交联网络以抑制钒离子渗透。SPI-DH-60具有0.101...
第一作者：崔静
通讯作者：康鹏
通讯单位：天津大学成果简介基于Mn2+/MnO2正极反应的液流电池中，MnO2的不可逆溶解形成“死 MnO2”的问题会限制电池的容量、效率和循环寿命。本研究中，天津大学康鹏团队将含磺酸基和氨基的有机添加剂引入MnSO4电解液中，实现了可逆的Mn2+/MnO2过程，添加剂的引入对氢键和电极–电解质界面调节起着关键作用。具体而言，5-氨基-2-萘磺酸吸附在电极表面，增强了亲水性并确保了Mn2+的均匀沉积，同时与溶液中的Mn2+配位，破坏氢键并调节溶剂化结构，从而优化了电极界面和电解质动力学。锌–锰液流电池在40...
第一作者：张红（吉林大学材料学院研究员）
通讯作者：杨春成&鹿可&宋斌
通讯单位：吉林大学/安徽大学/苏州大学成果简介水系多硫化物/铁氰化物液流电池受限于多硫化物的缓慢氧化还原动力学和不可控的穿梭效应，导致活性物质利用率低，阻碍其实际大规模化应用。在此，吉林大学杨春成&张红团队开发了一种瞄定双单原子Mn和Co活性催化位点的氮掺杂功能性碳毡。研究揭示“优化的双单原子d带模型”可以调节Mn和Co的d带中心匹配Na2S2的LUMO和Na2S的HOMO之间的能隙，从而实现双向加速及协同催化Na2S2还原及Na2S氧化过程。此催化效果在正极电极液中铁氰化物的氧化还原过程也得到验证。组装的Fe-S液流电池在20...
第一作者：钱彭华
通讯作者：钱彭华，张农，宋明
通讯单位：徐州工程学院成果简介为解决磺化芳香族高分子质子交换膜（PEMs）中质子电导率与钒离子渗透性之间的矛盾，本研究制备了一种基于磺化聚醚醚酮（SPEEK）的杂化膜（S/SGN），其中引入了具有三角形纳米孔结构的两性石墨相氮化碳纳米片（SGN）。该SGN纳米片通过在石墨相氮化碳（g-C₃N₄）表面接枝1,4-丁烷磺内酯制得。结构表征表明，三角形纳米孔结构、氨基、亚氨基及磺酸官能团，以及SGN与聚合物基体之间形成的酸碱相互作用，共同赋予了S/SGN杂化膜优异的物理化学性质与电池性能。值得注意的是，含1...
第一作者：彭子航&杨坤龙
通讯作者：李彬
通讯单位：天津大学成果简介离子交换膜是决定氧化还原液流电池（RFB）系统能量效率的一个关键参数，其既能促进离子的快速传输，又能防止氧化还原活性物质的交叉扩散。与阴离子交换膜（AEM）相比，阳离子交换膜（CEM）具有更高的化学稳定性、更成熟的制造工艺和更低的制造成本。然而，由于唐南效应（Donnan...
第一作者：梁兰心
通讯作者：杨卫卫
通讯单位：西安交通大学成果简介在多孔电极中实现高电化学活性和质量传输能力，对于提升钒氧化还原液流电池的性能至关重要。本研究，西安交通大学杨卫卫团队通过将沸石咪唑骨架-8附着在石墨毡上，并进行退火处理，制备了一系列具有最佳可调孔径分布的氮掺杂的分级多孔石墨毡电极。设计的多孔结构中的宏观和介观孔隙，有助于活性物质从溶液中扩散到电极–电解液界面，提高了活性位点的可及性。同时，纳米尺度表面含有功能基团和缺陷的众多微孔增加了有效活性位点的数量和催化活性，从而加速了反应动力学。测试结果表明设计的电极组装的钒电池在300...
第一作者：张丽敏
通讯作者：王超
通讯单位：中北大学成果简介阴离子交换膜（AEMs）是阴离子交换膜燃料电池（AEMFC）的核心部件，其性能涵盖离子电导率、机械强度和尺寸稳定性等各个方面，并直接影响燃料电池的实际应用。通过优化聚合物网络结构，可最大限度地提高整体性能。研究表明，复杂的链段结构可比独立的链段纠缠更紧密地连接聚合物链段，从而限制它们的自由运动，增强膜的尺寸稳定性和机械性能，同时提高离子电导率和电池性能。具体来说，由于XA成分的引入，CPPO/XA-20...
第一作者：张雨霞
通讯作者：张雨霞&石海峰
通讯单位：曲阜师范大学成果简介两性离子聚合物功能化的金属有机骨架(UiO-66-PS)被用于调节磺化聚醚醚酮(SPEEK)膜的微结构和构建连续的质子选择性传输通道。具有多孔结构和亲水性聚合物链的UiO-66-PS在复合膜中提供了更多的质子传输通道，显著提高了质子传导率。此外，UiO-66-PS和SPEEK基质之间形成的“酸碱”对也提供了大量的氢键网络来促进质子转移。这些新通道通过尺寸筛分和唐南排斥效应可以有效地抑制钒离子的交叉污染。基于UiO-66-PS和SPEEK之间良好相容性的致密膜结构也阻碍了钒离子渗透。得益于质子传导率和阻钒能力的提高，S/UiO-66-PS复合膜表现出超高的离子选择性(192.7×103 S...
第一作者：黄子怡&陈熙
通讯作者：刘文&周明月
通讯单位：北京化工大学&中国石油大学成果简介水系锌基液流电池（AZFB）因其高理论容量、环境友好性和成本效益高而成为大规模储能系统的有希望的候选技术。然而，AZFB 的实际应用仍然受到界面挑战的严重阻碍，包括不受控制的枝晶生长和析氢副反应（HER）。为了解决这些问题，作者报道了一种3-[双(2-羟乙基)氨基]-2-羟基丙磺酸（DIPSO）作为双功能添加剂，用于负极界面工程。结果表明，DIPSO的磺酸基团和富含羟基的结构使其能够重塑Zn(OH)42-的溶剂化结构，抑制水分子的活性，同时这些基团有利于DIPSO分子在锌表面的优先吸附，从而调控成核位点，实现均匀无枝晶的锌沉积。在DIPSO添加剂的调控下，AZFB在80...