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第一作者：王宏达 通讯作者：叶强 通讯单位：上海交通大学 DOI：10.1016/j.apenergy.2026.127860 感谢上海交通大学叶强团队（第一作者：王宏达）校稿！ 成果简介   本研究提出了一种创新的原位方法，利用对称电池评估多孔碳毡电极上Fe²⁺/Fe³⁺和Cr²⁺/Cr³⁺的电极动力学。首先通过高频阻抗测试确定欧姆极化，并从总极化中扣除欧姆极化，即可在浓差极化可忽略的条件下获得氧化还原电对的活化极化曲线。随后通过Butler-Volmer拟合获得反应速率常数和电荷转移系数。最终，利用原位动力学参数构建的模型得到了全电池实验数据的验证，证实了其可靠性，并为ICFBs建立了全面的建模框架。   《2025年我司用户发表的液流电池论文合集》   背景分析   先前关于液流电池的动力学研究主要依赖于采用平面电极的三电极系统，并结合循环伏安法（CV）、电位阶跃法及电化学阻抗谱（EIS）等技术。尽管这些研究提供了基础性见解，并推动了改进型多孔电极的研发，但非原位实验条件无法反映实际运行中的液流电池环境。此外，能够显著加速液流电池开发的综合性建模研究也因缺乏相关动力学数据而受阻。此问题在铁铬液流电池（ICFBs）领域尤为突出：目前相关研究仍以实验为主，可获取的模拟研究参数极为匮乏。   主要挑战在于：模型中使用的动力学参数通常源自对平面电极或未压缩碳毡进行的静态、非原位测试。这些测试条件无法反映实际运行电池多孔电极内的反应动力学特性，尤其是电极压缩和强制对流所产生的影响。因此，测得的参数不足以准确量化单电池的实际活化极化损失。尽管研究常采用CV、EIS及全电池测试来证明电极改性带来的优势，但这些研究往往缺乏对由此产生的动力学参数变化及极化行为的精确量化分析。 图文解析 1.实验装置 图1实验系统示意图   本文采用自主研发的液流电池组件，采用对称电池设计来分析多孔碳毡电极上Fe2+/Fe3+和Cr2+/Cr3+的反应动力学。在此配置中，电解液从储罐1泵入电池1两个半电池的入口；随后收集来自各半电池出口的电解液，通过单根管道汇合后重新返回储罐1。 图2. 对称电池工作原理的示意图   该装置确保阳极和阴极始终使用相同的电解液。在此对称配置下，同一氧化还原电对在两个电极上发生对称相反的反应，从而不会导致整体电解液成分发生净变化。因此，入口电解液浓度在整个运行过程中保持恒定一致，确保达到稳态条件。为验证建模结果，采用全电池配置获取极化曲线，其中正负极电解液分别储存在储罐2和储罐1中。 2.浓差极化与欧姆极化的分析 图3.对称电池的电化学性能   本电化学测试所施加电压对应于所测电流对应的总过电位。电池的面积比总电阻（Rtot）通过低电流密度下极化曲线的斜率确定。由于仅浓度电阻具有流速依赖性，极限电阻代表欧姆极化与活化极化之和。因此，极限值与实验数据之间的差异即对应于浓差极化。由图可见，浓差极化随流速增加而减小，在表观流速超过4.00cm s-1（108mL min-1）时可忽略不计。 图4.对称电池的高频电阻测量结果   EIS测试显示在25°C时，Fe²⁺/Fe³⁺对称电池的阻抗（0.2622Ω cm²）低于Cr²⁺/Cr³⁺对称电池（0.2989Ω cm²），与Fe²⁺/Fe³⁺更高的电导率一致。该趋势在65°C时依然存在：阻抗分别降至0.1614Ω cm²和0.2287Ωcm²，表明温度升高可提升电导率并降低欧姆损失。 3.测量的电极反应动力学 图5.不同温度下氧化还原电对活化极化的Butler–Volmer拟合曲线   本研究通过所设计的方法分析曲线的截距和斜率，计算出相应的动力学参数：对于Fe²⁺/Fe³⁺体系，反应速率常数在25°C时为1.75×10⁻⁴ m s⁻¹，在65°C时为2.43×10⁻⁴ m s⁻¹，电荷转移系数分别为0.473和0.492；对于Cr²⁺/Cr³⁺体系，速率常数在25°C时为1.71×10⁻⁶ m s⁻¹，在65°C时为1.25×10⁻⁵ m s⁻¹，转移系数分别为0.268和0.377。测试结果的关键在于：动力学参数是基于实际使用的液流电池配置（配备负载状态的碳毡电极）得出的。相较于非原位方法，该方法能更准确地反映运行中ICFB系统多孔电极内的真实电化学动力学行为。 4.全电池极化条件下的模拟与验证   图6.在60mL min⁻¹流速和80mA cm⁻²下，实验测得与模拟全电池极化曲线对比   在25°C和65°C条件下、充电和放电电流密度为80mA […]

通讯作者：唐奡 通讯单位：中科院金属研究所 DOI：10.1016/j.cej.2026.176486 成果简介   本研究通过碳热反应设计了一种优异的双功能碳毡电极。铋改性电极显著增强了电极与钒离子之间的d-p轨道杂化，从而提升了催化活性，并大幅加速了V²⁺/V³⁺的缓慢氧化还原反应动力学。此外，蚀刻后的电极表面富含边缘碳原子，为氧化还原反应提供了大量活性位点。经测试，铋改性电极在350mA cm⁻²下展现出优异的循环稳定性（1000次循环），能量效率保持在79.4%，明显提升了钒氧化还原液流电池性能。   《2025年我司用户发表的液流电池论文合集》   背景分析   钒液流电池（VFB）的能量存储与释放机制，源于电极–电解液界面处多价钒物种形成的可逆氧化还原电对。与传统可充电电池相比，VFB能够独立调节能量输出与功率输出，并具备长循环寿命和高运行安全性。作为反应平台，电极决定了电荷转移和界面动力学过程，从而影响能量转换效率、功率输出能力及长期稳定性。然而，商用碳毡有限的活性位点密度会导致反应动力学效率低下，成为主要的动力学瓶颈。为克服此限制，引入金属催化剂和表面蚀刻技术已成为有效解决方案：金属催化剂通过优化反应路径降低动力学障碍，而蚀刻技术则通过形成多孔结构和催化活性缺陷位点增加可接触表面积。尽管这些策略具有优势，但以往采用金属添加剂的方法通常难以在碳毡表面形成足够的界面附着力，易从电池表面剥离，从而影响实际电池的耐用性。除此之外，仅基于碳毡纤维蚀刻的表面工程通常无法提高电极导电性。因此，开发一种稳定的金属催化剂基碳毡具有重要意义。   图文解析 1.电极的制备和表征 图1.电极的制备和表征   在热解过程中，Bi（NO3）3在500℃下转化为Bi2O3、然后在900℃下进行碳热还原形成金属铋。与此同时，碳纤维表面会形成蚀刻缺陷。热力学分析表明，Bi₂O₃在400°C以上会发生自发的碳热还原反应。此外，扫描电子显微镜形貌显示：温度越高，Bi₂O₃越容易被还原为金属铋。与原始碳纤维光滑的表面相比，经铋改性的碳毡在较高温度下表现出更多蚀刻缺陷和更细小的颗粒。进一步能量色散X射线光谱证实碳毡表面同时存在金属铋颗粒和Bi₂O₃颗粒，证明了金属铋的成功还原。 图2.电极的结构和理化特性   此外，X射线衍射图谱证实了沉积在碳毡上的添加剂具有晶体结构。与原始碳毡相比，Bi₂O₃-CF和Bi-CF分别显示出各自的单相特征，而Bi/Bi₂O₃-CF则表现出两种组分来源的晶体相共存。X射线光电子能谱显示碳毡基底具有特征性的C 1s和O 1s信号，而改性电极中则出现明显的Bi 4f和Bi 4d特征峰，表明铋元素已成功负载于碳毡表面。此外，Bi-CF的高分辨率Bi 4f谱图主要显示金属铋信号，证实Bi₂O₃在二次高温退火过程中被还原为铋。   同时，接触角结果证实了Bi-CF的润湿性显著提升。拉曼光谱测得ID/IG随退火温度升高而增加，Bi-CF材料中该比值达到1.44，表明碳骨架中产生了显著的缺陷。BET显示Bi-CF具有最高的孔体积和最丰富的介孔分布，表明铋介导的蚀刻诱导缺陷产生了额外的电化学活性位点，并扩展了可接触的反应表面积。   2.电化学性质 图3.电极的电化学性质   循环伏安测试显示Bi-CF电极的氧化还原峰电位间距最小，表明具有最佳可逆性。此外，Bi-CF电极具有最低的电荷转移电阻，从而实现了最快的VO2+/VO2+反应动力学。得益于金属铋的引入，钒离子的界面电荷转移显著增强，从而提高了反应效率并有效降低了VO2+/VO2+氧化还原反应的活化能垒。同时，线性扫描伏安法测试表明，与原始CF电极相比，Bi-CF电极的析氢过电位向负方向移动至−0.52V，同时析氢电流降低至−0.1A，表明对氢析出的抑制效果有所提升。   另一方面，在V²⁺/V3+氧化还原反应中，循环伏安显示Bi-CF电极显示出清晰的氧化还原峰，峰间电位差为ΔE=256mV；而原始CF电极因析氢作用未观察到明显的还原峰。此外，电化学阻抗谱显示，金属铋改性电极的电荷转移电阻最低，进一步证实了金属铋在催化碳毡阳极V2+/V3+动力学方面的有效性。进一步，与原始碳毡相比，酸浸渍电极仍表现出更高的V2+/V3+可逆性及更快的动力学性能。这一结果表明，仅通过实施富含缺陷的碳毡表面工程处理，即可显著提升界面反应活性并降低动力学能垒。   3.催化机理 图4.电极的催化机理   第一性原理计算选取Bi(012)、Bi₂O₃(201)和C(001)表面相应的吸附能分别为−5.6eV、3.87eV和−2.49eV。Bi(012)表面最低的吸附能表明其具有最强的相互作用，证实了金属铋能促进钒物种吸附并促进界面电荷转移。态密度的电子结构分析显示石墨的重叠面积仅为4.89，表明V-3d与C-2p轨道间存在较弱的d-p杂化；而Bi和Bi₂O₃的重叠面积分别增至8.37和7.64，表明V-3d与Bi-6p轨道间的d-p杂化显著增强。缺陷位点的吸附能及投影态密度显示与理想的C(001)表面相比，富含蚀刻缺陷的表面表现出更强的钒吸附能力以及增强的d-p轨道杂化效应。综合来看，Bi蚀刻电极上改进的阳极氧化还原化学反应源于金属铋与蚀刻产生的碳缺陷之间的协同催化作用。   4.电池性能 图5.电池性能   全电池测试显示在200mA cm⁻²下，采用改进阳极的电池表现出更低的电压滞后和显著更高的放电容量，电解液利用率提升7.3%。这些优势在更高电流密度下更为明显：在350mA cm⁻²下，极化电压从429mV降至283mV（降低34%），放电容量从463mAh增至599.5mAh（提升29.5%），电解液利用率相应从52%提高至68%。同时，在350mA cm⁻²下，VE和EE分别达到79.8%和79.5%，较原始电极电池提高了11%。长期循环测试显示在350mAcm⁻²下循环超过500次后，电池仍保持99.8%的CE和79.4%的EE，表明副反应得到有效抑制。   核心结论   本文通过热力学分析确定了Bi诱导碳毡纤维蚀刻的温度窗口。调整退火温度和持续时间可以产生催化活性的金属铋以及丰富的边缘型碳缺陷，增加了比表面积并增强了表面润湿性。电化学测试进一步证实，双功能蚀刻碳毡显著加速了V²⁺/V₃⁺的氧化还原反应动力学。吸附能计算和投影态密度分析表明，钒离子在金属铋表面的吸附能力增强，电子杂化作用得到提升，从而降低了氧化还原反应的动力学能垒。采用铋改性电极构建的电池在350mAcm⁻²下实现了79.4%的能量效率，并能稳定运行超过1000次循环。    

第一作者：陈科宇 通讯作者：贺高红&焉晓明 通讯单位：大连理工大学 DOI：10.1016/j.memsci.2026.125527 感谢大连理工大学贺高红团队校稿！ 成果简介   本文开发了一系列新型支化氟磺酸质子交换膜，该膜在四氟苯基磺化聚合物主链中引入了刚性的三维三苯胺支化结构，该结构能有效抑制溶胀率，从而降低钒离子渗透率；同时，支化结构的设计形成了丰富的微孔通道，显著提升了质子传导性能。基于此，该膜在30℃时表现出120mS cm⁻¹的高质子电导率，且钒离子渗透率极低（1.69×10⁻⁹cm²·s⁻¹）。当组装成VRFB后，电池在200mA cm⁻²下能量效率达84.5%，在300mA cm⁻²下仍可达到79.4%，性能优于商用Nafion膜。   《2025年我司用户发表的液流电池论文合集》   背景分析   磺化芳香族聚合物因其易于合成和优异的化学稳定性而备受关注，典型代表包括磺化聚醚醚酮和磺化聚苯并咪唑。然而，性能主要取决于磺化度，过高的磺化度会导致较高的溶胀率，从而加剧钒离子渗透现象。Jannasch等人开发的方法将氟原子的吸电子效应与刚性聚合物结构相结合，不仅增强了磺酸基团的酸性，从而在无需高磺化度的情况下提高了质子传导性，还有效抑制了膜的溶胀率。Xu等人采用三维支化网络结构构建微孔膜的方法，成功在膜中形成了大量微孔；该方法可形成更连续的离子传输路径，显著提升整体离子传输能力。此外，支化结构的引入还能增强不同聚合物片段间的连接性，进一步降低溶胀率。   图文解析 1.结构表征 图1.聚合物结构的表征   TPPFBA-x聚合物最初通过缩合反应合成。1H NMR谱显示p-三苯基苯环的质子信号出现在7.28–7.70 ppm范围内。约7.18ppm和5.97ppm的额外化学位移分别归因于位于缩合反应位点的TPAM苯环和C-H基团的质子信号，证实了TPPFBA-15%的成功合成。此外，¹⁹F NMR谱图（图2b）显示TPPFBA-15%样品中的三个氟信号经磺化处理（PFBS-15%）后减少为两个，进一步证实取代反应成功。   2.微孔特性 图2.PFBS-x微孔的特性   二氧化碳吸附实验表明，支链单体的加入使CO2吸附能力从8.5cm3g-1提高到13.6cm3g-1。此外，观察到额外生成亚纳米级微孔，表明TPAM的掺入促进了微孔的形成。TPAM的引入使膜的自由体积分数从35.19%增加至43.19%。表明与线性膜相比，支化膜具有更高的自由体积可及性。原子力显微镜显示TPAM掺入后，丰富的微孔结构形成了更连续的离子传输通道。因此，三苯胺支化单体的掺入造就了具有更高微孔率和连续离子传输通道的膜结构。   3.物理化学性质 图3.物理化学性质的特征   添加TPAM并未引起PFBS-x系列膜的IEC发生显著变化。对于PFBS-x膜而言，随着支化程度的增加，WU有所上升，但溶胀行为受到显著抑制，可归因于聚合物膜内部存在的微孔结构，有效消除了WU与SR之间固有的正相关关系。尽管磺化处理后拉伸强度有所下降，但PFBS-x膜的拉伸强度随TPAM含量的增加而增强。研究结果表明TPAM的引入能有效提升机械稳定性并抑制溶胀现象。   质子电导率随TPAM含量的增加而相应提升，归因于较高的吸水率以及丰富的微孔结构所提供的更多微孔通道。此外，与具有柔性侧链的Nafion 212相比，全刚性PFBS膜的特点是聚合物链的流动性受限，疏水性聚合物骨架较少，自组装能力减弱。这种降低也可归因于刚性支化结构对SR的抑制作用，该结构有效阻碍了钒离子的渗透。本研究结果表明TPAM支化结构能显著提升膜对质子的选择性渗透性能，适用于VRFB应用。   4.钒氧化稳定性 图4.PFBS-x膜的钒氧化稳定性   钒氧化稳定性实验显示通过引入TPAM分支结构，膜的钒氧化稳定性得到提升，主要归因于降低的SR和钒离子渗透性。进而有效抑制了VO2+对膜结构的氧化降解作用。此外，三苯胺支化膜表现出更高的LUMO能级，表明该结构不易接受电子，因此对VO2+的攻击更具抵抗力。总之，引入TPAM支化结构并未对VRFBs中膜的稳定性产生不利影响。   5.电池性能 图5.电池性能   基于PFBS-x的电池展现出显著更高的CE，明显高于Nafion 212；同时，CE也随分支程度的增加而提升。此外，在相同电流密度下，PFBS-x基电池表现出更优的VE。例如，基于PFBS-15%的电池在200mA cm⁻²下实现了84.5%的EE（在300mA cm⁻²时为79.4%），优异的EE得益于三苯胺支化结构的双重作用：既能抑制膜溶胀，又能形成丰富的微孔以促进离子传输。   此外，基于PFBS-15%的电池展现出更高的放电电压和功率密度：峰值功率密度达到508mW cm⁻²，而Nafion 212膜仅为310mW cm⁻²。在300mA

第一作者：彭涛 通讯作者：牛迎春 通讯单位：中国石油大学 DOI：10.1016/j.est.2026.121866 感谢中国石油大学徐春明院士团队（第一作者：彭涛）校稿！ 成果简介   徐春明院士团队徐泉课题组在本研究中提出了一种表面工程策略：通过苯胺（ANI）自组装聚合反应及高温碳化处理，在碳布表面沉积了聚苯胺（PANI）衍生的富氮碳网络。改性电极（记为C-PANI@CC）的比表面积提升了近十倍（5.351m²/g，而原始CC仅为0.576m²/g），丰富的活性位点与高效的氮掺杂共同提升了ICRFBs中的反应动力学和质量传输效率。此外，多物理场模拟表明改进后的比表面积和电导率显著优化了放电过程中的电位分布和产物分布。基于此，C-PANI@CC电极在140mA cm⁻²下仍保持83.83%的高能量效率，并在300次充放电循环中表现出稳定性能。   《2025年我司用户发表的液流电池论文合集》   背景分析   PANI  作为一种富含氮的碳前驱体，在电催化剂和电化学器件领域备受关注。通过高温热解作用，聚苯胺的石墨结构能够将多种氮形态（如吡啶氮、吡咯氮和石墨氮）整合到碳骨架中，使其成为富氮掺杂的理想载体。然而，苯胺的电化学聚合过程速率较快，难以在碳布表面进行均匀生长。因此，在设计高比表面积的微结构时，需要采用具有更高容错性和更好可控性的聚合方法。通过低温化学聚合方法，搭配高温碳化工艺，成功实现了同相成核的网状聚苯胺结构生长。   图文解析 1.形态学与结构特征 图1电极制备示意图   聚苯胺的同相成核生长可以得到理想的高比表面积结构，而后期的异相成核生长会出现团聚状的颗粒，影响整体均匀性。在高温碳化过程中，处于围通过异相成核形成的PANI聚集体发生了显著的质量损失，这表明后期异相成核产物优先发生热降解。保留下来的结构主要由同相成核的网状碳化PANI纳米纤维构成，纳米纤维之间形成了相互连接的网络构型。该碳化网络具有分级孔隙结构，提供了丰富的活性位点和高效的电子传输路径。增大的比面积促进了反应物在电极表面的扩散和界面传递，而改善的电导率则有助于电池系统内的离子传导。总体而言，结构优化显著提升了电极-电解液界面处的电化学反应动力学性能。 图2.电极形貌   CC和TCC的纤维表面均具有相似的粗糙纹理，其特征为脊状结构。经过改性后，碳布表面被PANI衍生的涂层结构密集覆盖，在外围区域呈现出明显的异相成核诱导的PANI体相层。经过高温碳化处理后，外围异相成核的PANI体相结构基本消失，内层由丝状纳米纤维组成的多孔网状碳层得以保存。丰富的活性位点均匀分布于碳网络中，而交织的PANI衍生碳框架优化了导电网络，促进了电极-电解液界面处的离子扩散速率，从而提高了物质传输效率。元素分析进一步证实了C、N和O元素的均匀分布。 图3电极的物理特性   BET分析显示原始CC、TCC及C-PANI@CC样品均呈现明显的滞后回线，表明存在毛细管冷凝引起的解吸滞后现象。C-PANI@CC中观察到的H4型滞后现象证实了其丰富的微孔和介孔结构。比表面积测量显示，C-PANI@CC的比表面积从原始CC的0.576 m²/g提升至5.351 m²/g。拉曼光谱显示CC、TCC和PANI-12h的ID/IG分别为1.10、1.13和1.45，表明碳化聚苯胺层为碳纤维布电极提供了更多的缺陷位点，从而相应改变了电极表面的结构有序度。   XPS证实原始CC与C-PANI@CC的对比分析显示氮元素的形态分布呈现显著增长：吡啶氮从0.3975%增至0.6715%（增长1.7倍）；吡咯氮从0.3134%增至0.9976%（增长3.2倍）；氧化态氮从0.0211%增至0.1518%（增长7.2倍）；石墨态氮从0.0880%增至1.0091%（增长11.5倍），高效的氮掺杂作用可促进氧化还原反应的进行。   2.多物理场的Comsol仿真 图4.电极中活性离子和过电位的分布   浓度分布剖面显示最高浓度出现在中央进料通道附近，而改良后的碳布确保了产物在出料通道附近分布均匀，降低了局部浓差极化现象，并提高了Cr²⁺/Cr³⁺和Fe²⁺/Fe³⁺的氧化还原转化效率。CC样品有限的比表面积和较低的导电性导致Cr2+形成了更为陡峭的浓度梯度，TCC样品中的Cr2+浓度梯度分布有一定的改善。相比之下，C-PANI@CC材料表现出更均匀的Cr2+分布，归因于其增强的导电性促进了离子在电池内的传输。此外，CC样品的低导电性限制了Fe³⁺的扩散，导致其在阴极附近局部积聚并形成明显的浓度梯度。而C-PANI@CC样品通过优化的表面特性促进了Fe³⁺的均匀分布。值得注意的是，与TCC相比，C-PANI@CC在Cr²⁺和Fe³⁺浓度均匀性方面的提升并非在所有位置都更为显著，这归因于C-PANI@CC表面复杂的碳层结构使得原始传质路径更为迂回，从而在一定程度上阻碍了传质过程，但电导率的大幅改善有效缓解了这一效应。   过电位分布图显示CC较低的导电性导致局部出现高电流密度区域，从而产生较高的过电位，降低了工作电压并加剧了欧姆损失；TCC的过电位虽有所降低，但改善幅度有限；相比之下，C-PANI@CC凭借其优异的导电性实现了均匀的电流分布，显著降低了局部过电位，提升了能量效率稳定性。   3.电化学性能 图5电极的电化学性能   与对照样品相比，C-PANI@CC的Fe²⁺/Fe³⁺的CV曲线在阳极峰电流（Ipa）和阴极峰电流（Ipc）方面均表现出显著提升。此外，与CC和TCC相比，C-PANI@CC上Cr³⁺/Cr²⁺的氧化还原活性显著增强，峰值电流密度大幅提高，源于PANI衍生碳层提供的丰富活性位点，并促进了Cr³⁺/Cr²⁺氧化还原体系的反应动力学。 图6电池性能     C-PANI@CC电极凭借独特的网状碳层结构，在所有性能指标上均表现优异：初始EE达到83.8%，较原始CC的79.17%显著提升；在60次循环中平均EE提升5.34%，稳定性也得到增强。C-PANI@CC的60次循环平均CE达97.94%，优于TCC（96.70%）和CC（96.87%）；平均VE达84.35%，超过TCC  （81.41%）和CC（79.76%）。   第20次循环的充放电曲线显示由于“铬老化”效应，CC和TCC电解液中的有效铬离子浓度显著下降，导致浓差极化加剧。此外，析氢副反应的累积影响以及循环过程中碳布性能的衰减，进一步加速了未改性碳布电极的容量衰减。相比之下，尽管C-PANI@CC未能显著抑制“铬老化”效应，但在整个循环测试中仍表现出更低的电化学极化和更高的充放电容量。   此外，在200mA/cm²下，电池仍能保持74.98%的高能量效率，证明C-PANI@CC电极具有出色的倍率性能。140mA/cm²下的长循环测试显示C-PANI@CC在能量效率方面明显优于CC和TCC电极。   核心结论   本研究提出了一种无需粘合剂的结构改性策略，利用苯胺的自组装过程在碳布电极表面形成聚苯胺层。通过高温碳化，设计了一种具有超大比表面积和丰富活性位点的富氮碳网络，显著增强了铁铬氧化还原液流电池中的反应动力学和传质过程。与原始碳布（0.576m²/g）相比，C-PANI@CC的比表面积提高了近十倍，达到5.351m²/g。此外，Comsol多物理场模拟表明增大的比表面积和优异的导电性能显著降低了放电过程中的过电位，使得反应产物的浓度分布更加均匀。因此，在140mA cm⁻²下，C-PANI@CC实现了83.83%的高能量效率，并在300次循环中保持稳定性能。

第一作者：魏世俊、尚赫男 通讯作者：蒋浩然、何章兴 通讯单位：天津大学、华北理工大学 DOI：1016/j.cej.2026.176224 感谢天津大学蒋浩然团队（第一作者：魏世俊）校稿！ 成果简介   本研究创新性地采用界面功函数工程策略，通过整合具有不同电子能级的两种材料优化电荷转移效率。以铋元素为例，采用高孔隙率金属有机框架衍生的碳层进行封装处理，可实现表面电子分布优化并形成内部电场，促使电子向碳壳层迁移，从而显著提升V³⁺/V²⁺氧化还原反应的界面电荷转移效率与催化动力学。基于此，采用制备电极的VRFB在300mA cm⁻²下可实现1130mW cm⁻²的峰值功率密度及81.20%的能量效率，较传统电极提升12.30%。该电池在超过1800次循环中保持稳定性能，能量效率衰减率仅为每循环0.0027%。   《2025年我司用户发表的液流电池论文合集》   背景分析   作为材料表面电子状态的指示器，功函数是指电子从费米能级逃逸到真空能级所需的最小能量，提供了一种直接和可量化的方法来影响和控制催化活性的电子性质。该特性与界面电子转移能垒及反应物的吸附能学密切相关，因此，通过合理调整这一特性可实现对表面电子结构的有效调控。功函数较低的催化剂有利于电子逸出，而功函数较高的催化剂则会抑制此过程。因此，通过结合两种具有显著功函数差异的材料，可精确调控界面功函数，优化活性位点对反应物的吸附，并提升表面氧化还原反应的动力学。利用功函数差异构建内置电场的策略已广泛应用于多种催化体系：例如，利用CoWO4/g-C3N4 p-n结可增强光催化析氢过程中的电荷分离；MoS2-Cu2O异质结构可提高二氧化碳还原反应中的甲醇产率；碳布上的Mo2N-MoSe2界面可加速析氢动力学。由于多孔电极上钒离子的电子转移步骤对局部电子结构和电荷分布高度敏感，因此，调节催化剂表面的功函数能有效调控界面电荷转移的驱动力以及钒物种的吸附–解吸平衡。引入功函数调控技术为重构催化剂界面电子结构提供了清晰且高效的方法，从而有效提升其固有催化性能。因此，功函数工程不仅超越了单纯的表面改性范畴，更成为重构界面电子结构并内在增强钒反应动力学的基本策。   图文解析 1.合成与结构表征 图1.WF-GF制备工艺及设计原理示意图   作者团队通过水热法在GF表面原位生长了Bi-MOFs，实现了前驱体与基底之间的紧密整合。随后的高温碳化处理成功将Bi-MOFs转化为碳包封的铋纳米颗粒，从而形成具有紧密界面结合和高效电子传输的Bi-C异质结界面。功函数调制后铋的示意图如图1b所示。在接触前，碳的功函数高于铋，而费米能级低于铋。在形成碳-铋界面时，电子从金属铋流向碳层，直至费米能级达到平衡，从而重构界面处的电子结构。 图2.电极样品的形态学表征   SEM显示P-GF具有光滑表面，而T-GF则表现出带有细小孔隙的刻蚀表面。此外，球形Bi-MOF前驱体与WF-Bi均匀锚定在GF表面。这些纳米颗粒的球形结构赋予改性石墨毡更大的比表面积，从而促进电解质与电极活性位点之间的接触。TEM显示铋纳米颗粒被碳层包裹，核壳结构有效调控了铋纳米颗粒表面的功函数，促进了催化剂的高效电子传递。ACBF -STEM图像显示WF-Bi具有明显的晶格条纹，未观察到明显缺陷或结构畸变。同时，HAADF-STEM成像显示WF-Bi由暗区和封闭的亮区构成。全面的形态学、结构学及成分表征结果共同证实，该工作函数调控的铋催化剂已成功锚定在GF上。 图3.电极样品的宏观物理特性及结构表征   XPS谱图显示，Bi MOF-GF和WF-GF中铋与碳是主要元素，氧主要以源自MOF前驱体或表面氧化作用的含氧官能团形式存在。此外，WF-GF在163.30eV和158.00eV处仅出现一对新峰，对应碳热处理过程中铋纳米颗粒与碳层间形成的Bi-C键，证实了金属铋与碳基体的成功结合。此外，WF-GF的Bi 4f峰（164.50eV和159.20eV）相较于Bi MOF-GF的峰（164.90eV和159.60eV）呈现负位移（结合能降低），源于氧原子的电负性显著高于碳原子。XPS结果证实工作函数调节策略能够协同调控WF-GF的结构与电子特性。   XRD显示WF-Bi的衍射峰与金属铋的菱面体相完美匹配，证实了Bi纳米粒子的成功形成。拉曼光谱技术测得WF-GF的ID/IG达1.33，显著高于T-GF和P-GF，表明缺陷密度与无序度增强，有利于钒离子吸附及氧化还原反应。BET显示与T-GF（0.16m²/g）相比，WF-GF表现出显著更大的比表面积（1.94m²/g）。全面的物理化学表征结果凸显了WF-GF在结构有序性、缺陷密度、比表面积和亲水性方面的协同增强效应。   2.机制分析 图4.通过DFT计算验证了所制备催化剂的内在催化机制   金属铋与石墨碳的功函数分别为3.80eV和3.99eV。在金属铋与碳层接触前，金属铋具有较低功函数和较高费米能级。接触后，电子从金属铋向碳层转移直至费米能级对齐，从而形成内建电场，可有效降低电荷转移电阻。Bi-C键形成的WF-Bi结构中，铋核会失去电子，处于电子缺陷态，显著降低了局部费米能级，进而降低了整个系统的费米能级，最终导致功函数的整体增加。与此同时，碳表面的电子积累促进了V3+/V2+活性物种的吸附，而升高的功函数则增强了V3+/V2+氧化还原反应中的电子转移。   不同催化剂样品上钒离子的吸附能显示WF-Bi复合结构中的Bi(012)晶面展现出最佳吸附性能，钒离子吸附能低至-4.84eV，低于原始C(0001)晶面（-0.57eV）和纯Bi(012)晶面（-3.96 eV）。结果证实，通过碳层包覆修饰的铋基催化剂具有显著提升的钒离子吸附能力。差异电荷密度分布直观揭示在金属铋与碳层的相互作用下，铋原子作为电子供体，实现定向电荷向碳层的转移。顶视图图像进一步证实，碳原子在复合结构中成为富电子中心，从而显著提升了钒离子吸附能力。总体而言，通过调节功函数可精准调控铋基催化剂的表面电子态，不仅增强了钒离子吸附性能，还能加速氧化还原反应中的本征电荷转移过程，最终优化了电极表面钒离子的反应动力学特性。   3.电化学性能与全电池测试 图5.电极样品的电催化活性与阻抗分析   循环伏安法曲线显示WF-GF催化剂在阴极和阳极处分别达到-83.63mA cm⁻²和84.54mA cm⁻²的峰值电流，显著高于T-GF催化剂（-57.75mA cm⁻²和60.76mA cm⁻²），证实了优异的电催化活性。同时，WF-GF表现出更小的ΔE值，并且阴极峰值电流与阳极峰值电流比值更接近1，进一步验证了其电化学可逆性提升及整体性能优势。数据对比表明，碳铋界面处的电场作用与功函数调控引发的电子结构重构共同促进了电极电化学性能的提升。   EIS显示WF-GF表现出最小的半圆曲线，对应最低的电荷转移电阻（1.30Ω），而P-GF（15.70Ω）和T-GF（2.80Ω）则更高。此外，WF-GF在低频下更陡的斜率表明活性离子在电极-电解质界面处的扩散动力学较T-GF更优。EIS结果证实WF-Bi内部电场促进了V3+/V2+氧化还原反应的电荷转移。 图6.电极样品的充放电及极化测量结果   无论是低电流密度还是高电流密度，采用WF-GF组装的电池相较于T-GF均表现出显著降低的过电位和提升的比容量，且高电流密度下的性能改善更为明显。过电位最小化与比容量最大化的双重特性共同证实，工作函数调控电极具有极佳的极化抑制能力。此外，WF-GF表现出最低的平均充电电压和最高的平均放电电压，进一步验证了降低极化能力的优势。   图7.WF-GF在全电池中的性能测试结果

第一作者：郭玉洁 通讯作者：吴雪梅 通讯单位：大连理工大学 DOI：10.1039/x0xx00000x 感谢大连理工大学贺高红&吴雪梅团队校稿！ 成果简介   本文提出了一种新型樟脑磺酸基团作为体积庞大、非共平面质子导电功能侧链，并将其接枝于磺化聚苯并咪唑（SPBICa）上。该基团有助于削弱聚合物链的紧密堆积，不仅提高了磺酸基团自聚集能力以形成比原始SPBI（7.85nm）更大的离子簇（8.97nm），还形成了具有质子/钒离子筛分能力的自由体积。樟脑磺酸接枝度为110%的SPBICa-1.10膜实现了53.3mS cm⁻¹的高质子电导率、0.14Ω cm²的极低面电阻以及1.97×10⁻⁹ cm² s⁻¹的钒离子渗透率。因此，SPBICa膜表现出27.1×10⁹ mS s cm⁻³的离子选择性，约为商用Nafion 212膜的49.5倍。基于此，SPBICa-1.10膜组装的VRFB在200mA cm⁻²下实现了81.3%的能量效率。经过650次充放电循环后，电池展现出极低的容量衰减速率，每循环仅0.15%，显著优于采用SPBI和Nafion212膜的电池。   《2025年我司用户发表的液流电池论文合集》   背景分析   目前，提高离子交换容量、接枝亲水侧链或在聚合物主链中引入疏水嵌段等策略被广泛应用于增强质子传导通道的尺寸与连通性。具体而言，较高的IEC可增加膜内亲水区域比例，从而为质子传导提供更多活性位点。引入柔性亲水侧链能提升局部链段的流动性，促进离子簇的形成与相互连接。同时，构建亲水疏水嵌段结构可借助热力学作用形成更规则的微相分离形态，进而建立连续的质子传导路径。然而，这些方法仍面临显著挑战：芳香族聚合物主链中因强π-π堆积作用及广泛氢键网络导致链段紧密堆积，会限制微相分离能力及离子簇的空间排布，使得形成互连质子传导通道变得困难。   为提高离子导电膜的链间间距并增加膜内自由体积，研究者在膜结构中引入了大体积或非共面结构单元。从分子层面来看，纳米级空腔可在不引起膜溶胀的情况下提供水分渗透空间，通过格罗特胡斯机制促进质子传导并保持低溶胀比。当自由体积尺寸介于水合质子与钒离子的运动直径范围（通常为3-8Å）时，可作为质子/钒离子筛分通道以降低钒离子渗透性。尽管具有上述优势，但目前报道的用于VRFBs应用的大体积或非共面结构单元（如三苯基膦、稠合芳香环、叔胺、咪唑鎓阳离子、网状结构、三联苯、金刚烷、离子簇水解、共价有机框架及金属有机框架）普遍缺乏磺酸或膦酸等有效质子传导基团，导致膜材料内电荷载流子密度不足，进而限制了固有质子导电性。因此，在保持离子导电膜适当机械强度与尺寸稳定性的同时，设计非共面结构单元对实现高效质子传导至关重要。   图文解析 1.SPBICa的化学结构 图1樟脑磺酸接枝磺化聚苯并咪唑的化学结构   图1的核磁共振氢谱和FTIR光谱分析进一步证实了SPBICa的成功合成。接枝度通过积分峰面积比计算得出为43.5%至156.0%，离子交换容量测定为3.34-4.24mmol g-1。   2.SPBICa的微观结构 图2樟脑磺酸接枝磺化聚苯并咪唑的形态结构   图2的扫描电子显微镜图像显示，SPBICa膜具有均匀致密的形态结构且无明显缺陷。TEM图像清晰展示了疏水性聚合物基质（亮区）内分布的纳米级离子簇（暗区），且SPBICa中的离子簇尺寸显著大于SPBI。此外，正电子湮灭寿命谱显示SPBICa膜中存在微孔结构，孔径集中在1-3 Å范围内。这种亚纳米级孔隙结构不仅能储存液体以促进质子传导，还能通过分子筛效应有效阻隔钒离子渗透，从而协同提升膜对质子/钒离子的选择性。 图3樟脑磺酸接枝聚苯并咪唑膜微观结构的分子模拟   图3的径向分布函数分析显示所有膜材料中磺酸基团间的S-S峰均出现在约5Å处，其中SPBICa表现出最强的S-S相互作用，表明其具有更优异的微相分离能力。SPBICa还呈现出自由体积分数逐渐增加的趋势，且其孔径3-8Å的孔隙比例显著高于原始SPBI。结果证实自由体积的增大源于樟脑磺酸侧链所具有的大体积非平面结构特征。这种结构能诱导更多相互连接的微相分离通道与自由体积筛分路径产生协同效应，使得SPBICa膜的质子扩散系数较SPBI膜提升34.1%（从3.20×10⁻⁹ m² s⁻¹增至4.29×10⁻⁹ m² s⁻¹），钒离子扩散系数降低26.1%（从2.53×10⁻⁹ m² s⁻¹降至1.87×10⁻⁹ m² s⁻¹）。   3.SPBICa膜的基本特性 图4樟脑磺酸接枝聚苯并咪唑膜的基本性质   图4显示SPBICa膜展现出优异的吸水能力和机械性能。其中，SPBICa-1.10膜表现最佳，拉伸强度达106.3MPa，断裂伸长率为69.3%。此外，SPBICa-1.10膜的质子电导率达53.3mS cm⁻¹，高于SPBI膜（28.9mS

手把手教您测试液流电池的极化曲线和功率密度曲线（以全钒液流电池体系为例） 1.单电池测试系统搭建 （1）组装单电池，检查密封性能 组装单电池（正确安装膜和石墨毡电极），用软管连接单电池、蠕动泵及储液罐。连接单电池温控器（设置35℃）及充放电测试仪（如新威）。 推荐：一体化液流单电池测试系统（YTH-1）2025升级款（如下图），主要配置如下： 单电池活性面积：2 ×2 cm2 电极：4.35 mm石墨毡 隔膜：50 μm全氟磺酸膜 钒电解液：1.7 M V3.5+ + 4.3 M H2SO4 （点击上述图片查看产品介绍） （2）电解液活化与预充电 排气：正负极储液罐分别灌入30 mL 3.5价钒电解液，先开蠕动泵循环排气10-30分钟，确保软管和单电池内无气泡。 活化：负极储液罐充氮气10分钟排除空气后密封。电池充放电测试仪的测试线分别接上单电池夹具的正负极铜片。第一次充放电活化步骤：用80 mA/cm2的电流密度（以4 cm2活性面积为例，则设定电流值为4 × 80 = 320 mA）充电至1.65V截止，然后用80 mA/cm2电流密度放电至0.8 V截止。正负极蠕动泵频率设置：100 Hz。 预充电：完成活化后做3 ~ 5圈完整的充放电循环（电密：80 mA/cm2，电压范围：0.8 ~ 1.65 V，泵频率：100 Hz ），让电解液充分活化。 （3）SOC校准 100%SOC：采用小电流密度（50 ~ 80 mA/cm2）对单电池进行充电，截止电压为1.65 V（若条件允许，可额外采用恒压充电至电流小于10 mA/cm2），记录100%SOC下的充电容量数据（记为：RL）；达到截止条件后，静置5 ~ 10分钟，确认开路电压（OCV）稳定在1.4 ~ 1.5 V 左右，此时视为100% SOC。 90%SOC：充放电软件里面设置充电容量截止模式，采用小电流密度（50 ~ 80

第一作者：程韬 通讯作者：李先锋 通讯单位：中科院大连化学物理研究所 DOI：10.1038/s41467-026-71846-6 感谢大连化物所李先锋团队（第一作者：程韬）校稿！ 成果简介   本研究采用NH4+作为辅助电解质阳离子，打破了低温下盐析现象与碱金属阳离子（K⁺、Na⁺和Li⁺）离子传输动力学之间的固有权衡关系。与传统电解质中常用的K⁺相比，NH4+在防止电解质相变方面表现出更优能力，并获得更出色的离子传输性能。此外，NH4+可通过适当提高多溴化物的溶解度显著提升循环稳定性。因此，采用NH4+作为电解质的锌溴液流电池不仅在室温下展现出持久的使用寿命（在40mA cm-2、40mAh cm-2条件下循环超过2,300次，持续半年以上）和稳定的高倍率循环稳定性（充电电流200mA cm-2，放电电流80mA cm-2，循环寿命>3,300小时）。此外，在-20°C条件下仍保持稳定的循环稳定性（在40mA cm-2条件下循环超过1,600次）。   《2025年我司用户发表的液流电池论文合集》   背景分析   在水性ZBFBs中，电解质作为储存活性材料、传输离子以及实现电化学反应不可或缺的介质。通常，电解液（总摩尔浓度>5mol L−1）由水性溶剂、溴化锌（ZnBr2）、支撑电解质（SE）和溴络合剂组成。充电过程中，Br−在正极被氧化并与络合剂形成更致密的油状离子液体，该液体积聚在储罐底部。与此同时，Zn2+在负极被还原为Zn沉积物。随着充电深度的增加，电解质中ZnBr2的浓度持续降低。放电过程是这些反应的逆过程。可以预见，ZBFBs在低温下的稳定运行会遇到多种困难：i）多溴络合物在正极上的固化；ii)体电解质在初始状态和带电状态下的相变；iii)电解质中缓慢的离子传输动力学过程。因此，就电解质组成和运行特性而言，为ZBFBs设计低温电解质极具挑战性。目前，优化络合剂的组合与结构可有效提升多溴化物络合物的液相保留能力，从而改善电池在低温下的性能。然而，其他问题依然存在且日益凸显。作为SEs的盐类不仅显著影响离子电导率，还由于阴离子、阳离子与偶极水分子之间的复杂相互作用，在低温下主导体电解质的相变过程。随着ZnBr2浓度在充电过程中降低，SE的作用愈发显著。向水性电解质中引入多种盐类是一种有效且简便的策略，可显著突破低温运行窗口，并为低温电解质设计提供宝贵见解。然而，关于与Zn2+浓度持续变化相关的电解质体系中辅助电解质盐的研究鲜有报道。并且，在电池系统的实际运行中，防止相变能力并非唯一目标。电解质的允许低温极限与离子传输动力学特性需同步提升。此外，对于一些具有良好水溶性的常见盐，由阳离子和阴离子组成，阳离子的水合程度明显大于阴离子，因为它们的离子半径比阴离子小得多。因此，复合水性电解质的阳离子设计至关重要，是提升其性能的核心所在。   图文解析 1.电解质相变与溶剂化结构 图1不同SE阳离子电解质的相变及溶剂化结构   在-10°C下冻结的数字图像可见，在模拟50%UR条件下电解质中会形成白色物质（KCl），表明有效抑制低温电解质相变的关键在于防止SE沉淀。二维温度图显示，在特定摩尔浓度下，使用NH4Cl、NaCl和LiCl的电解质相变温度几乎均低于KCl。含NH4+的电解质相变温度介于原始K+和Na+之间。此外，从复合电解质体系中阳离子与水在298.15K和253.15K条件下的配位数曲线可观察到：NH4+的曲线呈现陡峭斜率（与K+相似），而Na+曲线斜率较缓，Li+曲线则具有明显平台特征，表明NH4+具有比Na+和Li+更松散的水配位结构。而且，就阳离子-水相互作用而言，NH4+在最低势能面上表现出比K+更强的结合力，可能源于NH4+与周围水分子之间形成的氢键。因此，与K+相比，NH4+在原始电解质和50%UR电解质中均表现出更低的相变温度。   2.含单价阳离子电解质的传输动力学研究 图2 SE阳离子对电解质传输动力学的影响   在0°至180°范围内，随着角度增大，N-H···O键长逐渐增加。因此，在约0–60°范围内，氢键强度随θ迅速下降至较低水平。NH4+···H2O结合能随θ变化的曲线进一步证实了此趋势。结果表明与其他金属离子相比，N-H···O键长较短的NH4+在离子与水的相互作用中起短暂作用。此外，在25°C（298.15 K）和-20°C（253.15K）条件下，使用NH4+时电解质中水分子间氢键的弛豫时间是这些单价阳离子中最短的，表明该电解质中的氢键网络最为松散，能够促进离子传输。并且，NH4+···H2O氢键的弛豫时间较NH4Cl电解质中的H2O····H2O氢键更短，有助于减弱NH4+与水的相互作用，降低水分子间的氢键强度，从而促进NH4+的快速扩散。核磁共振光谱显示含NH4+的电解质显示出最窄的半峰宽，表明离子运动速度快于含K⁺、Na⁺和Li⁺的电解质。因此，在NH₄Cl支撑的电解质中，离子迁移率应得到提升。   此外，循环伏安法曲线测试显示Zn2+的扩散系数顺序如下：NH4Cl溶液>KCl溶液>NaCl溶液>LiCl溶液。同时，Br–的扩散系数也显示出类似的顺序：NH4Cl溶液>KCl溶液>NaCl溶液>LiCl溶液。此外，在氯化物和溴化物溶液中，单价离子中铵离子具有最大的离子传输数，表明含有NH4+的电解质在ZBFB运行期间具有最低的欧姆极化。   3.NH4Cl与KCl电解液的电化学性能及锌沉积形貌 图3 NH4Cl与KCl电解质的电化学性能及锌沉积形貌表征   电化学测试显示NH4Cl电解质中的所有交换电流密度均高于KCl电解质中的相应值。此外，在该温度范围内，Zn²⁺-Zn⁰的电子转移系数（NH4Cl电解质）/（KCl电解质）始终大于1.3，表明，Zn²⁺-Zn⁰在NH₄Cl电解质中的电子交换动力学快于在KCl电解质中。   SEM-EDS堆叠图像显示在KCl电解质中，锌沉积物延伸至膜内，形成约10μm宽的复合区域。然而，NH4Cl电解质中锌未向膜内生长，表明含NH4Cl电解质的ZBFBs具有更好的循环稳定性。   4.ZBFBs在室温下的电化学性能 图4.室温下ZBFBs的电化学性能比较   长循环测试显示5M NH4Cl的ZBFB可以在40mA cm2和40mAh cm2下实现超过4600小时的稳定循环性能，而KCl支持的ZBFB在750小时后表现出快速衰减。此外，采用NaCl或LiCl电解质的ZBFBs在50次循环内发生短路。   倍率性能表明NH4Cl支持的ZBFB表现出比KCl更高的电压效率。即使在相对较高的240 mA cm−2电流密度下，使用NH4Cl电解质的ZBF平均电压效率约为57.9%，高于使用KCl电解质的约55.0%。   5.ZBFBs在-20℃下的电化学性能 图5在-20℃下的电化学性能

华南理工大学梁振兴教授 2025年液流电池重点研究成果总结 （感谢梁振兴教授团队校稿） 作者简介 梁振兴，华南理工大学化学与化工学院教授/副院长、国家杰出青年科学基金获得者、广东省燃料电池技术重点实验室/广东省电化学能源工程技术研究中心主任。研究领域包括:液流电池、燃料电池和锂/钠离子电池。课题组近年来围绕水系有机液流电池取得以下重要进展：开发了系列高性能的吡啶鎓盐与哌啶氮氧自由基储电分子体系，提升了电池的能量密度；发展了微纳尺度电化学方法，揭示了电解液中有机分子的聚集行为及结构动态演变机制，提升了电池稳定性；提出了梯度孔隙电极设计理念，提升了变物性水系有机液流电池的能量效率。近5年，以通讯（含共同通讯）作者在Joule、Angew、Adv. Mater.等期刊上发表论文70余篇。担任Chinese Journal of Catalysis副主编，中国化工学会储能工程专业委员会副主任委员，中关村储能产业技术联盟液流电池储能技术专业委员会副主任委员、广东省材料研究学会副理事长等。本文总结了梁振兴教授2025年度在液流电池领域的相关文章。   回顾：华南理工大学梁振兴教授2024年液流电池重点研究成果总结   文献总结 1、全周期耐氧有机液流电池（点击论文题目查看全文赏析） 第一作者：刘宇峰 通讯作者：梁振兴&黄明保&卢怡君 通讯单位：华南理工大学、香港中文大学 感谢华南理工大学梁振兴团队（第一作者：刘宇峰）校稿！   水系有机液流电池（AORFBs）在安全、可持续的长时储能领域展现出巨大潜力，但其负极侧储电分子（还原态）对氧气敏感性限制了其在空气中的稳定运行。本研究，华南理工大学梁振兴团队&香港中文大学卢怡君教授通过构建折叠二聚体，提出了通过降低“分子–氧气”电子耦合强度抑制反应动力学的思想，发展了折叠二聚体构象策略提升分子耐氧性。此外，这种折叠结构的形成不依赖于浓度/荷电态，赋予系统浓度不依赖的耐氧性能。实验表明，折叠二聚体紫精液流电池在空气中展现出高容量（46.5 Ah L-1）、高库仑效率（99.9%）以及优异的循环性能（在30%过量正极电解液配置下容量保持率为99.96%/天，在容量平衡配置下为99.46%/天）。本研究为开发AORFBs的耐氧电活性有机材料建立了一种动力学稳定化范式。   相关成果以“Full-cycle oxygen-tolerant organic flow batteries”为题发表在Joule期刊上。   2、利用六配位Fe(Ⅲ)膦酸盐配合物构建高容量、超稳定的中性全铁氧化还原液流电池（点击论文题目查看全文赏析） 第一作者：肖少豪 通讯作者：傅志勇&张杰 通讯单位：华南理工大学 感谢华南理工大学梁振兴团队（第一作者：肖少豪）校稿！   铁配合物的解离和单质铁沉积所导致的容量衰减问题，严重制约着水系全铁氧化还原液流电池（RFBs）的高浓度稳定运行。近期，华南理工大学梁振兴团队基于乙二胺四亚甲基膦酸（EDTMP）设计合成了一种新型铁配合物Fe(EDTMP)作为液流电池负极电解液，该配合物在中性条件下（pH≈8）的溶解度可达1.5 M。得益于其稳定的六配位结构，Fe(EDTMP)表现出良好的可逆氧化还原特性，其电位为−0.4 V vs Ag/AgCl。由此开发的全溶性全铁RFB，具有高浓度、高容量和长期循环稳定性。该电池在1.3 M的 Fe(EDTMP)电解液下运行，可实现31.67 Ah L−1的容量，并在1000次循环（约815小时）后，仍保持97%的初始容量。   相关成果以“A high-capacity and ultra-stable neutral all-iron redox flow battery constructed by utilizing the