【2025年成果总结】中国科学技术大学徐铜文院士2025年液流电池重点研究成果总结
中国科学技术大学徐铜文院士 2025年液流电池重点研究成果总结 （感谢中科大杨正金教授校稿） 作者简介 徐铜文，男，1967年8月生，汉族，民建会员，安徽省霍邱县人。现任中国科学技术大学化学与材料科学学院教授。1989年获合肥工业大学学士学位，1992年获合肥工业大学硕士学位，1995年获天津大学博士学位。1997年南开大学高分子化学博士后流动站出站后进入中国科学技术大学工作，期间先后在日本东京大学、东京工业大学和韩国光州科技研究院进行合作研究，先后当选英国皇家化学会会士，中国化工学会会士，中国化学会会士。2025年当选中国科学院院士。 徐铜文教授长期致力膜化工研究，在离子膜基础研究、产业化及其在储能、氢能和过程工业低碳变革应用方面取得了系统的创造性成果。在《自然》等期刊发表论文600余篇，2014-2024连续十一年入选爱思唯尔高被引作者名单，多次入选美国斯坦福大学和爱思唯尔数据库发布的“全球前2%顶尖科学家榜单”（在2024年的“终身科学影响力排行榜”中，位居全球化工第12位）；获授权发明专利110件；成果获国家技术发明二等奖1项、省部级及行业协会一等奖7项，曾获全国五一劳动奖章和侯德榜化工科学技术成就奖、国务院政府特殊津贴等荣誉。 文献总结 1、定制三嗪框架膜实现快速和选择性的质子传输 第一作者：刘亚华 通讯作者：杨正金&左培培 通讯单位：中国科学技术大学 感谢中国科学技术大学徐铜文院士团队（第一作者：刘亚华老师）校稿！ 如何实现质子渗透率与选择性的同步提升，始终是离子传导膜面临的重大挑战。本研究，中国科学技术大学徐铜文院士团队通过构建基于三嗪框架的刚性亚纳米孔通道膜，成功实现质子渗透率与选择性的同步提升。三嗪框架膜结合了由三嗪单元构成的氢键网络与荷电功能基团的亲水性，既保证了质子高效传输，又通过尺寸排阻效应和静电排斥作用实现高离子选择性，打破了传统浓度梯度驱动酸回收膜中渗透性与选择性之间的常规权衡，展现出高达5.0±0.3×10⁻³m·h⁻¹的H⁺渗透系数和3600±700的H+/Fe2+选择性。在全钒液流电池测试中，膜性能超越了大部分已报导的隔膜，峰值功率密度高达698 mW cm⁻²。长期稳定性过程中，库伦效率和能量效率分别接近100%和80%，每个充放电循环中的容量衰减率降至0.055%。 相关成果以“Triazine framework membranes tailored for fast and selective proton transport”为题发表在Journal of Membrane Science期刊上。 2 、氟化工程膜打破水系有机氧化还原液流电池的传导性-选择性权衡 第一作者：朱沁珊 通讯作者：徐铜文 通讯单位：中国科学技术大学 感谢中国科学技术大学徐铜文院士团队（第一作者：朱沁珊）校稿！ 离子交换膜是水系有机氧化还原液流电池（AORFBs）的关键组件，但存在一个根本性的矛盾：高离子亲和性膜虽然传导性能优异，但由于同时吸附水分和有机活性物质，容易因溶胀导致选择性降低。为解决这一问题，中国科学技术大学徐铜文院士团队开发了一种氟化工程聚合物结构策略，并通过氟化聚（芳基亚烷基）阴离子交换膜进行了验证。氟元素的引入具有双重优势：其一，形成互连的离子通道并抑制溶胀现象，在低水合度（λ<4.5）条件下仍能保持高传导性；其二，同时降低了对氧化还原活性材料的亲和力，使得甲基紫精等物质的渗透率明显降低，例如其渗透率仅为4.0×10−12cm²·s−1，分别比无氟对比样和商用DSV膜低50倍和425倍。优化后的膜材料使pH中性的AORFB展现出低容量衰减率（每循环0.00077%），性能比现有系统提升1-3个数量级。 相关成果以“Fluorine-Engineered Membranes Break the Conductivity-Selectivity Trade-Off in Aqueous Organic […]