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  第一作者：张龙岩 通讯作者：王丽君 通讯单位：北京科技大学成果简介钒氧化还原液流电池（VRFBs）因其长循环寿命、高安全性和环境效益而备受认可，是大规模储能的理想解决方案。电解液的成本和性能是决定电池效率和经济可行性的关键因素。然而，钒电解液的制备面临诸多挑战，包括复杂的生产工艺和高昂的成本。因此，开发高浓度、高性能且低成本的钒电解液，同时确保原材料的绿色生产，是一项紧迫的技术挑战。本研究，北京科技大学王丽君团队提出了一种短流程清洁方法用于从钒渣中提取的NaVO3生产高纯度VOCl3，该方法应用于VRFBs的硫酸–氯化物电解液系统。在此系统中，VOCl3作为Cl−的来源，通过消除对额外盐酸的需求显著降低了生产成本。与传统的钒原料（如V2O5和VOSO4)相比，电解液的能量效率（EE）提高了13.6...

  第一作者：李慧婷 通讯作者：张亚萍&李劲超 通讯单位：西南科技大学成果简介西南科技大学张亚萍&李劲超团队创新合成了一种新型三羧酸单体（4,4′,4”-（苯-1,3,5-三氧基）三苯甲酸），并构建了不同理论支化度的支化聚苯并咪唑（b-PBI）膜用于钒氧化还原液流电池（VRFB）。与传统的线性聚苯并咪唑（OPBI）膜相比，b-PBI膜表现出更高的质子电导率和选择性。在这些膜中，b-PBI-15膜具有出色的质子传导性（1.09×10−2S/cm），是OPBI膜（4.36×10−3 S/cm）的2.50倍。此外，b-PBI-15膜的质子选择性达到2.15×106 S·min/cm3，分别是OPBI（1.41×106 S·min/cm3）和市售Nafion...

  第一作者：张涛，邓钧海 通讯作者：黄志峰，刘黎 通讯单位：湘潭大学成果简介钒氧化还原液流电池（VRFB）在电网规模的储能方面显示出巨大的潜力，但由于电极动力学缓慢和电解液传输效率低，面临着挑战。为了解决这些局限性，湘潭大学黄志峰老师提出了一种集成微通道与含氧官能团新型功能石墨毡（K-GF）电极。K-GF电极是通过使用聚丙烯腈（PAN）纤维的可持续热和水蒸气活化工艺合成的，该工艺避免了有毒化学处理，最大限度地减少了水的浪费，从而符合绿色制造原则。K-GF电极的工程微通道增强了活性物质动力学，而官能团提高了电催化活性，共同解决了现有的局限性。因此，配备K-GF电极的VRFB在100mA...

  第一作者：黄文恒 通讯作者：张亚萍&李劲超 通讯单位：西南科技大学成果简介本文，西南科技大学张亚萍&李劲超团队采用溶液浇铸法制备了一系列支化聚酰亚胺/氧化石墨@沸石咪唑酸盐骨架-67（bSPI/GO@ZIF67）复合膜用于钒氧化还原液流电池（VFB）。ATR-FTIR、EDS和XPS分析证实了bSPI/GO@ZIF67复合膜的成功制备。优化后的bSPI/GO@ZIF67-1.5%与Nafion...

  第一作者：柴圣超&何思琪 通讯作者：李昊龙 通讯单位：吉林大学成果简介高选择性离子传导膜对于提高钒氧化还原液流电池（VRFB）的性能至关重要。Nafion是VRFBs中使用最广泛的商用膜材料，保持Nafion的固有离子纳米结构域形态，同时增强其对钒离子的阻力仍然是关键技术瓶颈。本工作，吉林大学李昊龙团队提出了一种使用线性聚合物添加剂对Nafion内离子传输通道进行连续超分子修饰的策略。线性聚乙烯吡咯烷酮（PVP）和Nafion之间的超分子相互作用阻止了添加剂的宏观相分离，使PVP能够有效地嵌入离子传输通道。通过持续填充通道，PVP强化了空间位阻，并通过Donnan排斥协同增强了钒离子的阻断作用。制备的膜实现了7.7×105S...

  第一作者：张恒 通讯作者：何刚 通讯单位：西安交通大学成果简介水系有机氧化还原液流电池（AORFBs）的活性物质存在易分解和循环稳定性差的问题。在本研究中，西安交通大学何刚团队通过常压法合成具有高稳定性的萘酰亚胺两性离子衍生物，即(CBu)2NDI和(SPr)2NDI。(CBu)2NDI之间的静电排斥精确地将π-π堆积调节为平行交错模式。与（NPr）2NDI和dex-NDI相比，两性离子协同策略有效地减轻了(CBu)2NDI中N+的正电荷，不仅增强了萘核的芳香性，还抑制了氢氧根(OH–)对C=O的SN2亲核攻击引起的侧链分解。单点能计算证明，（CBu)2NDI在充电过程中，K+将在静电吸引下靠近萘核可形成二聚体或低能量构型的单体。(CBu)2NDI水溶性高达1.49...

  第一作者：胡议阐，闵志雯 通讯作者：梁国进，孙源淼 通讯单位：深圳理工大学，中国科学院深圳先进技术研究院成果简介水系锌溴液流电池因其本征安全性、成本优势及较高的能量密度而被视为电网储能的有前景选择。然而，由于不可控的锌枝晶生长和析氢反应导致的不可逆副反应，该体系仍面临能量/功率密度较低以及循环稳定性不足的问题。在本研究中，开发了一种具有高度可逆性的碳毡电极，即通过有效的原位预沉积策略，在电极表面均匀分布纳米级铅（Pb）颗粒。由于丰富的锌亲和性Pb纳米颗粒作为成核位点，有效诱导了均匀的锌沉积，并实现了无枝晶的沉积形貌。此外，Pb修饰电极还表现出更高的析氢过电位，从而有效抑制了氢气的析出。得益于此，基于该修饰电极的锌溴液流电池在累计镀锌容量达到23 Ah cm⁻²时，稳定运行超过 2300小时，且平均库仑效率超过97.4%。本工作为锌基液流电池中高可逆性锌电极的设计提供了有益的设计思路与启示。 感谢成会明院士团队梁国进老师校稿！ 本文所用锌溴隔膜材料 由武汉之升新能源有限公司提供汇聚液流电池科研人员超1500人 长按识别下方二维码，邀请进群 （备注：单位名称姓名电话、进群）研究背景调控锌的沉积行为以实现均匀的锌沉积，并有效抑制析氢反应，对于实现锌溴液流电池（ZBFBs）长循环寿命和高能量输出至关重要。为提升锌负极的可逆性，研究者提出了多种策略，主要集中在电解液、隔膜以及电极材料的优化方面。关于电解液的调控，通常通过引入有机添加剂来改善锌负极性能，然而，这往往会以增加电压极化为代价。另一方面，尽管开发新型隔膜（如氮化硼复合隔膜和带负电荷的功能隔膜）能够有效防止锌枝晶刺穿隔膜，从而延长电池循环寿命，但在当前集流体上实现均匀锌沉积仍然具有较大挑战性。为进一步提高液流电池体系中锌负极的可逆性，研究者们已尝试对广泛应用的碳毡（CF）集流体进行功能化改性，以实现锌负极无枝晶的沉积形貌。例如，锡、钛以及银等特定金属被利用磁控溅射技术沉积在碳毡表面。所获得的复合碳毡电极不仅提供了更多的锌成核位点，还具有更高的析氢反应过电位，相较于纯碳毡电极，能够有效促进均匀的锌沉积并抑制氢气的析出。然而，与对照样品相比，这些方法在电池循环寿命方面的提升依然有限。此外，磁控溅射技术依赖于昂贵的专用设备，且工艺复杂、耗时，难以满足大规模应用的需求。因此，开发一种经济高效且操作简便的碳毡电极制备方法，以实现锌负极的高度可逆性，仍是亟需解决的重要课题。 在锌基电池的性能评价中，累积沉积容量（CPC）被认为是衡量锌在多次沉积/剥离循环中总量的关键指标之一，较高的CPC值意味着电池具有优异的循环稳定性和可逆性，从而实现高能量密度和稳定的能量输出。不幸的是，据已有文献报道，由于锌负极侧存在不可逆锌枝晶的生长以及竞争性的析氢反应，ZBFBs的 CPC 值通常较低（大多数低于 10 Ah cm⁻²）。在水系锌基电池中，通过置换反应或其他沉积技术，将异质金属（如铅、锡、铋和铟）沉积在锌电极或集流体表面，已被证明是一种有效提升锌负极可逆性的策略。具体而言，原位预沉积的锌亲和性金属能够诱导锌在电极表面形成均匀的沉积形貌，从而有效抑制枝晶生长，提高电极的循环稳定性和反应可逆性。核心内容1. Pb@CF 复合电极的工作原理 通过开发一种原位电沉积工艺，成功制备了Pb@CF复合电极。其中，未经过修饰的电极记为CF，而含有Pb纳米颗粒的电极记为Pb@CF。具体而言，在含有微量Pb²⁺（1...

第一作者：王刚 通讯作者：王刚&王瑞林 通讯单位：四川大学成果简介近年来，磺化聚酰亚胺（SPI）膜因结构可灵活设计、合成简单、质子电导率高等优势被用作钒液流电池隔膜材料。但为了提高SPI膜的稳定性，通常采用成本较高的酸酐为原料，导致SPI膜的成本偏高，这不利于钒液流电池的发展。为此，四川大学王刚&王瑞林教授团队通过在SPI主链引入低成本刚性的苝-3,...

  第一作者：李来熙/卜然 通讯作者：张兵/陆盈盈/程豪 通讯单位：浙江大学成果简介浙江大学杭州国际科创中心程豪研究员联合张兵研究员、陆盈盈教授团队采用低温结晶方法（LTCM）合成了一种结构致密、垂直定向的多功能自支撑COF膜TpPa-SO₃H...