新闻资讯
第一作者:李鑫然
通讯作者:吴雪梅
通讯单位:大连理工大学
DOI:10.1016/j.memsci.2026.125980
感谢大连理工大学贺高红&吴雪梅团队(第一作者:李鑫然)校稿!工作简介本研究首次通过从电纺共混纳米纤维所含单体中原位生长三嗪型COF与磺化COF,随后采用磺化聚苯并咪唑(SPBI)进行致密化处理,设计出两性COF纳米纤维离子选择性通道网络。与单一纳米纤维相比,两性COF纳米纤维显示出显著更高的质子与钒离子扩散系数比值,表明其在构建高离子选择性通道网络时具有协同效应。当两性COF纳米纤维含量为55...
第一作者:魏巍
通讯作者:唐奡
通讯单位:中科院金属研究所
DOI:10.1016/j.cej.2026.181348工作简介本文合理设计了一种用于VRFB的微孔SP/PBM复合膜,可协同抑制钒离子渗透并增强质子传导性。通过优化PBM与SP的混合比例,SP/PBM-10%膜实现了极低的面电阻、超低钒离子渗透率及卓越的离子选择性相结合,成功突破了质子传导性与钒离子阻隔性之间的权衡困境。理论模拟结果表明该刚性微孔结构构建了连续的质子传输通道,而质子化胺基团通过静电排斥作用排斥VO2+,从而贡献了高质子选择性。采用SP/PBM-10%膜制备的VRFB在200mA...
第一作者:高卓豪
通讯作者:牛迎春
通讯单位:中国石油大学(北京)
DOI:10.1016/j.gce.2026.08.003
感谢中国石油大学徐春明院士团队(第一作者:高卓豪)校稿!工作简介本研究提出一种协同“双调控”策略,利用-OH亲水性与-NH₂电负性的协同效应来优化配位环境并抑制HER反应。通过理论筛选,三(羟甲基)氨基甲烷(TRIS)因其优异的静电势和均衡的空间位阻特性而被确定为最优添加剂。光谱学、电化学及理论分析表明,TRIS凭借其多个电负性位点,在体相电解液中重构氢键网络并调节铬离子的溶剂化结构;在电极表面形成吸附层,促进活性物种富集与界面电荷转移。因此,采用含20mM...
通讯作者:王庆
通讯单位:新加坡国立大学
DOI:10.1002/adma.74474工作简介本文报道了一种基于偶氮化合物的双电荷离子分子(ABPS),双电荷离子特性显著提高了水溶性,同时保持整体电中性,从而从根本上减少分子交叉并抑制循环过程中的容量衰减。对称电池测试证实在3800次循环中表现出优异稳定性,平均CE达99.98%,且容量损耗接近零。在全电池中,ABPS可输出1.14V高电压。此外,在1M分子浓度下,实现了48.5Ah...
第一作者:李兆昕
通讯作者:李青
通讯单位:澳门大学
DOI:10.1002/anie.4798889
感谢澳门大学李青团队(第一作者:李兆昕)校稿!工作简介本文报道了一种溶剂化重构策略,通过调控氯离子微环境来增强Cl⁻的活度,从而稳定I⁺物种。基于高供体数和低氢键酸度的溶剂描述符,确定DMF为最优共溶剂。DMF可削弱Zn2⁺–Cl⁻的结合并破坏氯离子的水合过程,即使在低总体Cl⁻浓度下也能显著提高氯离子活度。因此,ZIRFB实现了超过1000次循环(约1600小时)的稳定循环性能,且容量衰减可忽略不计,CE达到创纪录的99.9%,基于阴极电解液体积的放电能量密度为72.88Wh...
第一作者:高倩
通讯作者:房大维&井明华&张登华
通讯单位:辽宁大学
DOI:10.1016/j.memsci.2026.126083
感谢辽宁大学房大维团队校稿!工作简介本文制备了一种采用两性离子内盐型离子液体改性的UiO-66-NH2(IL-U66/P@PAN)的PAN自支撑全氟磺酸树脂膜。该膜中,PAN纳米纤维骨架提供了稳健的结构支撑和互连的大孔网络,使得PFSA树脂能够充分渗透至整个膜层。IL-U66被引入PFSA溶液中,其中IL既充当界面调节剂,又作为MOF孔道的智能闸门,改善了MOF与PFSA/PAN界面间的相容性,提供了快速的质子传输通道,并发挥了筛分和Donnan效应。同时,-SO3H、咪唑和-NH2基团形成了一个共轭酸碱对。当将该膜应用于VFBs时,在200mA...
第一作者:肖伟
通讯作者:张登华,刘杰,李宁
通讯单位:辽宁石油化工大学,中国科学院金属研究所
DOI:10.1016/j.memsci.2026.126086
感谢辽宁石油化工大学张登华老师校稿!工作简介本研究设计了超薄二维锆基有机框架纳米片,以在全氟磺酸基质中构建选择性的界面质子传输通道。将原始的二维Zr-BTB纳米片通过与对苯二甲酸进行后合成配体交换,引入丰富的羧基,从而制备出工程化二维Zr-BTB-BDC填料。独特的二维形貌提供了巨大的比表面积,最大限度地增强了与主体聚合物链的相容性,并在1.5wt%的优化负载量下构建了无缺陷的复合材料结构。得益于较大的横向尺寸及层状屏障效应,体积较大的钒离子被迫通过迂回路径迁移,使钒离子渗透率降低至2.23×10⁻⁷cm²...
第一作者:高海光
通讯作者:高海光,曹剑瑜
通讯单位:常州大学
DOI:10.1016/j.cej.2026.181066
感谢常州大学曹剑瑜团队校稿!工作简介本研究通过一步模板法,成功制备了具有原位碳包覆层的有序大孔TiO₂催化剂(OM-TC)。该材料凭借大孔通道强化传质、碳层提升导电性,显著加速了氧化还原反应动力学。然而,进一步引入氮掺杂构建的N-OM-TC催化剂并未带来预期的性能增益。研究发现,氮掺杂虽生成了N–C、N‑TiO₂和g‑C₃N₄等多重活性位点,但这些位点因局部导电性不足而被“屏蔽“。关键在于,引入高导电CNT网络后,这些“休眠“的活性位点被成功激活;同时,氮掺杂本身还能抑制CNT团聚,确保催化剂均匀分散。而将CNT直接加入未掺杂的OM-TC中却无明显性能提升,说明单纯提升导电性远非充分,唯有氮掺杂与CNT网络之间的独特协同效应,才是解锁催化潜力的关键。因此,采用优化后的N-OM-TC/CNTs/CF电极构建的电池在50%...
第一作者:李子睿
通讯作者:王晓民
通讯单位:喀什大学
DOI:10.1039/d6ra04875g
感谢喀什大学王晓民团队(第一作者:李子睿)校稿!工作简介本文介绍了“主导衰减边界”概念,用于识别在特定电化学体系和运行窗口下,首先形成持续性容量限制并主导后续从表观容量衰减向真实活性材料损耗转变的关键约束条件。基于“边界–放大–转换”分析框架,本文对比了全钒型、铁-铬型、锌-溴型及有机型氧化还原液流电池的衰减路径。分析表明不同类型的RFB电化学体系呈现出截然不同的前端衰减边界、放大过程、可恢复性窗口以及真实损耗路径。该分析框架为区分可恢复与不可逆容量衰减、比较不同电化学体系的衰减行为,以及优先制定延长电池寿命的缓解策略提供了诊断依据。《2025年我司用户发表的液流电池论文合集》研究背景酸性AORFB正极活性材料的研发始终受困于“三难困境”:高氧化还原电位、高溶解度与长期化学稳定性之间的矛盾。尽管,醌类或吩噻嗪衍生物等高电位基团已得到深入研究,但多数材料在强酸性介质中溶解度有限或存在不可逆衰减问题。更棘手的是,即便保持稳定状态,有机分子仍会通过离子交换膜发生快速渗透,导致容量不可逆衰减和电解质失衡。现有抑制渗透的策略(如分子二聚化或引入大体积带电官能团)往往带来负面权衡:分子量增加会提升粘度并降低物质传输效率,而纯阳离子或阴离子侧链则可能引发膜污染或高电流密度下的电迁移加剧。核心内容1.用于氧化还原液流电池的容量衰减分析模型构建图1.氧化还原液流电池容量衰减的统一分析框架
与传统二次电池相比,RFBs的容量衰减表现出累积效应及系统耦合特性。在循环过程中,活性材料储存在流动电解质中,并与隔膜、电极、流场及外部运行条件持续发生相互作用。因此,容量下降通常并非由局部因素的瞬时失效所致,而是一个连续过程。在此过程中,多种因素不断累积、相互作用,最终导致可用系统容量的降低。因此,应对RFBs的容量衰减进行评估时,应综合考虑容量下降的成因、可恢复性以及后续的演变方向。传统的失效机理分类方法主要回答“存在哪些失效过程”问题,但未能充分解答“何种约束条件会更早出现、持续时间更长且对衰变方向的控制更为强烈”问题。对于跨化学体系比较而言,关键问题并非特定机理是否会发生,而是其在衰变链中的层级位置、其放大能力以及其在控制真实活性材料损耗形成过程中的作用。这种视角将不同的失效机理置于一个统一的时间–因果关系–后果框架下。由此构建的分析框架如图1所示。
2.ABPS的氧化还原机制图2.ABPS的氧化还原机制
DFT计算显示氧化态时LUMO位于偶氮键上,还原态时HOMO位于NH-NH基团上,而CV数据证实了可逆双电子过程的存在。因此,FTIR标记物直接为提出的PCET机制提供了化学验证,并表明稳定的两性离子磺酸盐–吡啶鎓骨架与偶氮–肼基氧化还原中心在循环过程中能够实现清洁、可逆的相互转化。
3.电池性能图3.基于ABPS正极电解质的电池性能
ABPS|V电池电压为1.14V,ABPS|Sn电池为1.07V。此外,ABPS|V表现出宽泛的极化曲线及276mV...