【2025成果总结】大连理工大学贺高红教授2025年液流电池重点研究成果总结
大连理工大学贺高红教授 2025年液流电池重点研究成果总结 （感谢大连理工大学逄博校稿） 作者简介 贺高红，大连理工大学教授、博士生导师。长江学者特聘教授，国家杰出青年基金获得者，享受国务院政府津贴，国家有突出贡献专家，中国化工学会会士、常务理事，两次获得国家科技进步二等奖（2018年、2010年）及中国石油和化学工业联合会科技进步一等奖（2017年、2009年），获得侯德榜化工科学技术奖，中国发明专利金奖，第十五届中国专利优秀奖，2017日内瓦国际发明展览会特别嘉许金奖等，辽宁省教学名师，辽宁省优秀专家。多年来主要从事膜分离过程、环保和过程工业节能改造等方面的研究，负责完成(在研)国家自然科学基金、国家自然科学基金重大科研仪器研制项目、国家自然科学基金石油化工重点项目、国家攻关项目、国家863计划项目、辽宁省博士启动基金和自然科学基金以及横向课题80余项。团队获批科技部重点领域创新团队、辽宁省高等学校创新团队、辽宁省石化行业高效节能分离技术工程实验室和辽宁省工业挥发性有机污染物综合治理及利用工程技术研究中心。本文总结了贺高红教授2025年度在液流电池领域的相关文章。 文献总结 1、结构调控解锁自支撑共价有机框架膜用于高电流密度液流电池 第一作者：底梦婷 通讯作者：贺高红 通讯单位：大连理工大学 感谢大连理工大学贺高红团队（第一作者：底梦婷）校稿！ 共价有机框架（COF）膜因有序的孔道结构和可调控的表面化学特性，在电化学储能系统中备受关注。然而，固有的二维平面结构和强烈的π-π堆积相互作用使其内在具有刚性，难以加工成柔性自撑膜，严重限制了实际应用。本文，大连理工大学贺高红团队报道了一种磺酸功能化可实现自支撑COF（m-TpBDSA）膜的制备，而非磺酸化类似物在相同条件下仅能形成粉末（TpBD）。结构研究表明，磺酸基团诱导框架扭曲，削弱层间π-π堆积并促进应变耗散，从而使自支撑COF膜达到50 MPa的拉伸强度和高达3500 m−1的弯曲曲率。除了实现可加工性外，高密度磺酸基团在亚纳米通道内建立连续的氢键网络，通过Grotthuss机制促进质子快速迁移，赋予膜332 mS cm−1的质子传导率。基于此，磺酸化COF膜组装的全钒液流电池在500 mA cm−2下的能量效率达70%。本研究为膜形成机制和质子传输行为提供了深入见解，为设计用于先进电化学储能的柔性、高性能COF膜奠定了基础。 相关成果以“Structural modulation unlocks free-standing COF membranes for high-current-density flow batteries”为题发表在Chemical Engineering Journal 期刊上。 2、祝贺我司用户贺高红团队/吴雪梅/崔福军发表JMS：以离子簇为模板限制COFs在离子传导膜中的原位生长用于钒液流电池 第一作者：刘成伯 通讯作者：吴雪梅&崔福军 通讯单位：大连理工大学 感谢大连理工大学贺高红团队（第一作者：刘成伯）校稿！ COFs有望突破离子传导膜中质子传导与钒离子渗透之间的权衡，然而，最大化纳米级COF材料在聚合物基膜中的内在优势仍是一个挑战。在此，大连理工大学贺高红团队以膜中的离子簇作为模板，用于创建COF/离子簇共生离子传导通道的独特形态。在磺化聚苯并咪唑（SPBI）膜的浇铸过程中，离子簇模板通过与磺酸基团的多重氢键相互作用锚定三（4-氨基苯基）胺（TAPA）单体，诱导TpTAPA-COF纳米颗粒与离子簇的共生。共生的COF/离子簇微相结构明显增加了亲水性离子传导通道的尺寸，从5-8纳米增至20-30纳米，仅需约1wt%的COF含量，并通过TpTAPA-COF的6Å孔隙建立钒离子筛分网络，使得SPBI/COF-1%膜具有高达8.1×10⁹ mS s cm-3的离子选择性，约为Nafion 212（2.1×10⁹ mS s cm-3）的3.9倍。SPBI/COF-1%膜组装的钒氧化还原液流电池（VRFB）在200 mA cm-2时展现出82.3%的高能量效率，并在800次循环中保持稳定的循环性能，化学结构未发生改变。 相关成果以“Ionic cluster […]