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第一作者:黄志峰
通讯作者:黄志峰
通讯单位:湘潭大学
DOI:10.1016/j.ensm.2026.105346工作简介本研究报道了一种通过竞争性吸附诱导的界面重构机制,有效解决了界面稳定性与反应动力学之间长期存在的权衡问题。通过引入羟丙基-β-环糊精(HP-...
第一作者:牟鑫
通讯作者:邱天宇、李阳光、谭华桥
通讯单位:东北师范大学、海南大学
DOI:10.1002/anie.3224554工作简介开发兼具高电导率、高选择性和良好加工性能的质子交换膜(PEMs)极具挑战性。尽管多金属氧酸盐(POMs)是一类有前景的质子导体,但其实际应用受限于加工性能差、易浸出以及在聚合物内部难以形成连续质子传导路径等问题。在此,作者通过将丙烯酰胺功能化的砷钼酸簇(APOM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和丙烯酸(AA)进行超快紫外光引发共聚,合成了一种新型可光固化多金属氧酸盐–有机杂化膜(PAPOM-AMPS)。这种分子级设计巧妙地构建了分级质子传输通道:共价固定的APOM簇作为长程高速通路,而磺酸基(–SO₃H)和羧基(–COOH)则与水分子协同作用,促进高效质子解离和动态短程跳跃传输。该膜在80...
第一作者:齐晗
通讯作者:黄小磊、陈伟明
通讯单位:中国科学院赣江创新研究院
DOI:10.1002/smll.74362工作简介本研究开发了一种由石墨烯包裹的铁钴合金纳米颗粒(FeCo@Gr)用于钒–铈液流电池(V-Ce...
第一作者:史博冉
通讯作者:王超
通讯单位:中北大学工作简介中北大学王超团队设计了一种柔性咪唑阳离子交联型聚对三联苯阴离子交换膜(PTPTF-C6O2Im),该膜以化学稳定的聚对三联苯为主链,精准调控季铵化氮甲基哌啶基团(传导位点)与三氟溴丙基基团(交联锚点)的比例,并引入含醚键的柔性双咪唑交联剂,成功构筑了三维交联网络与多级离子传导通路共存的膜结构。研究表明,柔性交联网络使膜在保持高吸水率(58.2%)的同时实现了极低的溶胀率(14.5%),拉伸强度达66.2...
第一作者:马晓涵
通讯作者:范永哲
通讯单位:河北工业大学
DOI:10.1021/acsaem.6c01056成果简介本研究通过实验与模拟相结合的方法,探究了ZnCl2添加剂对全钒液流电池(VRFB)电解液性能的影响机制。模拟计算表明,ZnCl2通过Zn2+与Cl-的协同作用重构了VO2+的溶剂化结构,从微观层面抑制了离子团簇的形成。实验结果表明,添加3%...
第一作者:王伟,张少坚
通讯作者:乔世璋
通讯单位:阿德莱德大学
DOI:10.1021/jacs.6c03936成果简介锌溴液流电池因安全性高、成本低、结构易规模化等优势,被认为是面向电网级储能的潜力技术。然而,其实际应用仍受到正极多溴离子穿梭、负极锌枝晶生长及析氢副反应等问题限制。本研究提出了一种双域调控策略,引入乙酰胆碱阳离子(ACh+)作为双功能电解液添加剂,同时稳定正负两极反应。在正极侧,ACh+中的季铵基团可与充电生成的多溴离子络合,增大其分子尺寸,从而有效抑制多溴穿梭;在负极侧,ACh+的乙酰基可快速吸附于锌表面,构建贫水界面,促进均匀锌沉积/剥离并抑制析氢。得益于此,锌溴液流电池循环寿命由80圈提升至超过6400圈,提升近80倍,并实现128...
第一作者:王春林
通讯作者:王超、张丽敏
通讯单位:中北大学
DOI:10.1016/j.cej.2026.178282成果简介针对商业化全钒氧化还原液流电池(VRFB)离子交换膜存在的钒渗透严重、制备成本高、尺寸稳定性差等突出问题,本研究采用溶液共混–浇铸法,将经烷基链与氟化改性的功能化共价有机框架(F3COF-TB)引入磺化聚醚醚酮(SPEEK)基体,制备得到高性能复合离子交换膜。本研究创新性构建了“空间限域–静电排斥”双功能离子传输通道,首次揭示了功能化共价有机框架(COFs)的负载阈值效应,并提出三维协同传输模型,填补了COFs基材料在VRFB离子选择性传导领域的研究空白。系统表征结果表明,COFs在膜内实现均匀分散,界面非共价相互作用显著提升了膜的机械强度与尺寸稳定性。掺杂1...
第一作者:杨弼凱
通讯作者:李海滨
通讯单位:上海交通大学
DOI:10.1016/j.cej.2026.178403成果简介商用 Nafion 膜存在制备成本高、钒离子渗透严重、减薄后力学强度不足等固有缺陷,为此本文提出一种融合膨体聚四氟乙烯(ePTFE)骨架增强与聚多巴(PDA)界面亲水改性的双重改性策略,制备厚度减薄的高性能复合膜 PEM–D,刚性 ePTFE 骨架能够抑制膜尺寸溶胀,聚多巴胺表面的酚羟基与氨基可和磺酸基团形成氢键以提升界面结合强度,有效解决传统超薄膜结构易破损的问题,该协同改性手段制备的超薄复合膜相较于厚度 50...
第一作者:王千禧
通讯作者:刘雅静&崔香
通讯单位:青海师范大学成果简介本研究针对中性锌基液流电池中锌负极 Zn2+/Zn 可逆性差、枝晶生长和析氢副反应等问题,提出了一种 D-天冬氨酸(D-Asp)电解液添加剂调控策略。通过将低成本 D-Asp 引入中性ZnCl2-KCl电解液中,利用其羧基和氨基的协同作用重构 Zn2+溶剂化结构,降低水分子配位比例,并实现对锌沉积界面的选择性吸附。基于机理发现,本文提出了一种两性离子配位策略以抑制枝晶。应用于中性锌铁液流电池后,电池在10...