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第一作者：强也 通讯单位：清华大学 通讯作者：赵雪冰 【成果简介】   清华大学赵雪冰团队成功将液流燃料电池用于在室温下将5-羟甲基糠醛（HMF）高效转化为2，5-呋喃二羧酸（FDCA）的化学反应器，并同时输出电能。通过电沉积的方式对泡沫镍表面改性(Co-P@NF阳极）,由于泡沫镍（NF）的极化电阻降低和电化学活性面积增加而显著提高HMF的氧化活性。通过多种实验设计与表征证实，用于HMF氧化的阳极活性物种实际上是NiOOH而不是钴。最终，使用（VO2）2SO4作为阴极电子载体，在室温下获得38.9mW/cm2的峰值功率密度，HMF转化率为100%，FDCA得率为89.0-93.4%。经过6批HMF投加后，FDCA累积浓度达到81.8g/L，总收率达90%。因此，在温和的条件下，以氧气（空气）作为最终氧化剂通过活性镍物种和阴极电子载体构建的电子传递链，，实现了FDCA的高效生产。相关成果以“Liquid...

第一作者：Zhongxin Chen 通讯单位：新加坡国立大学和天津大学 通讯作者：Kian Ping Loh 【成果简介】   缺点：在多相催化中，长期以来的挑战是在液相有机转化中实现与均相或酶促过程相当的极高活性和化学选择性。开发具有原子精确配位的单原子催化剂（SAC）的目的是模拟均相途径，但由于金属浸出或聚集而面临稳定性问题。此外，由于缺乏标准的制备方案和使用实验室分批反应器的低转化率，SAC在化学生产中的实际应用受到阻碍。  ...

第一作者：Ouwen Peng 通讯单位：新加坡国立大学和南方科技大学 通讯作者：Chun Cheng，Zhongxin Chen，Kian Ping Loh 【成果简介】   水相中电化学氨合成的一个常见挑战是竞争析氢反应（HER）消耗法拉第电荷，这降低了所需转化的法拉第效率，即硝酸盐还原反应（NO3RR）转化为铵。当单相催化剂在高电流极限下运行时，这个问题特别严重，因此需要协同工作用于氢获取和脱氧的助催化剂系统来促进NO3RR而不是HER。在此，作者选择了一种众所周知的HER催化剂Mo2C，并研究了金属掺杂如何将其动力学从HER主导的途径转换为NO3RR主导的途径。在Mo2C的3.8wt%Ru掺杂下，在16cm2的流动电解槽中实现了75%的硝酸盐（0.1M）到铵的单程转化，对应于在2V的全电池电压下9.07mmol...

第一作者：Liang Zhai 通讯作者：Haolong Li 通讯单位：吉林大学   【成果简介】   Nafion是钒氧化还原液流电池 (VRFBs) 中最常用的质子交换膜材料，由于其阴离子纳米相 (3-5...

第一作者：Min Zhang 通讯作者：Guang Han, Li-Yong Gan, Xiaoyuan Zhou 通讯单位：重庆大学 【成果简介】   电催化CO2还原将间歇性的可再生电能转化为高附加值的纯液体产品，具有诱人的前景，但由于缺乏高性能的电催化剂，其实际应用受到阻碍。重庆大学周小元教授团队精心设计和制备出由Ag颗粒和Sn–SnO2晶粒组成的强耦合纳米片(Ag/Sn–SnO2)，具有优化的电子结构、高的电导率、和更多可利用的位点，能够以≥90%法拉第效率、高达2000...

第一作者：Liang Zhai 通讯作者：Haolong Li 通讯单位：吉林大学 【成果简介】   高选择性离子导电膜（ICMs）是氧化还原液流电池的重要组成部分。然而，打破离子电导率和离子选择性之间的平衡仍然是一个挑战，这可以通过调节它们的纳米结构来解决。吉林大学李昊龙教授团队利用聚金属氧酸酯...

第一作者：Daihong Gao 通讯作者：Xuebing Zhao 通讯单位：清华大学   成果简介   木质素作为地球上唯一由芳香环结构组成的天然生物聚合物，是最有前途的可再生资源之一。目前，木质素增值生产芳香化学品主要是通过高温高压下的热解聚。然而，苛刻和极端的反应条件通常会导致过度氧化使得选择性差和收率低。清华大学赵雪冰团队通过开发新型木质素燃料DBFC（直接生物质燃料电池），将木质素燃料DBFC转变为可控反应器，在温和条件下以空气作为最终氧化剂产生芳香醛，并通过改变阳极催化剂和调节DBFC的运行参数来控制电子转移速率或氧化驱动力，从而控制木质素的解聚和氧化程度，实现了轻松控制芳香醛的产率（工作原理如图1所示）。他们研究了一系列阳极电催化剂、外部负载、阴极氧化剂和其他操作条件，并通过实验和表征探讨了电子转移和木质素解聚机制发现在泡沫镍上电沉积CoS可以很好地促进木质素氧化，以用于发电和芳香醛生产，在0.9...

第一作者：Xi Liu, Haolong Du 通讯作者：Tengfei Sun，Fengming Chu 通讯单位：北京化工大学 成果简介   为了提高有机氧化还原液流电池的性能，设计了一种新型蛛网状仿生流场。本论文基于经典流体力学方程与能斯特方程，构建了液流电池多孔电极内多组分输运计算模型，并通过实验验证其可靠性。通过对比蛛网状仿生流场与蛇形流场、平行流场的充放电电压、过电位、浓度分布及均匀性等，表明蛛网状流场的放电电压比蛇形流场高3.35%；蛛网状流场的均匀性系数比蛇形流场高15.55%。蛛网状流场的活性物质平均浓化值比蛇形流场高13.86%。蛛网状仿生流场的强化了多孔电极内多组分输运特性，提高了电池的性能。此外，还研究了网状仿生流场中支路数对电池性能的影响，结果表明，当支路数量为6时，仿生蛛网流场性能最优。图1 有机氧化还原液流电池实验验证图   本文所用液流单电池测试系统由武汉之升新能源有限公司提供。相关研究成果以“Design...

研究背景   近年来，钒氧化还原液流电池（VRFB）因其独立的能量和功率扩展性、非爆炸性和安全操作、长循环寿命和深度放电循环性而受到广泛关注。隔膜将正负电解质隔开，并在阳极和阴极之间进行离子转移。在VRFB应用中，理想的隔膜应具有以下特点：成本低、低透钒性和面电阻、出色的化学/电化学稳定性等。   Nafion系列膜是杜邦公司生产的侧链带有磺酸基团的商用全氟聚合物膜，由于其优异的质子传导性和化学/电化学稳定性，已被广泛应用于VRFB。为了克服这一缺点，人们引入了填料（木质素、ZrO2、和 TiO2）和表面涂层来制备复合 Nafion膜。虽然改性后的Nafion膜显示出更好的抗钒性能，但其化学稳定性却在一定程度上降低了。此外，Nafion基膜非常昂贵的事实在上述改性后并没有改变，因为 Nafion膜占VRFB成本的30-40%。因此，开发具有成本效益且抗钒的芳香族聚合物膜以应用于VRFB是非常迫切的。   迄今为止，已研究和开发了一系列用于VRFB的磺化芳香族聚合物膜，如磺化...