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华北理工大学何章兴教授 2024-2025年液流电池重点研究成果总结 （感谢何章兴教授校稿） 作者简介 何章兴，男，1985年生，湖南浏阳人，中共党员，博士，教授，硕士生导师，河北省“杰出青年”基金获得者。2013年于中南大学获应用化学专业博士学位，2014年就职于华北理工大学化学工程学院。 教学方面，主讲本科生《化工制图》、《电化学原理》、《物理化学》等课程，主讲研究生《电化学测试技术》、《现代电化学》等课程，教学质量多次获省内优秀和校内优秀。本科生培养方面，指导国家级、省级、校级大创项目15项；指导“挑战杯”竞赛荣获国家三等奖和省级一等奖；指导“互联网+”竞赛荣获两项省级三等奖；多次荣获优秀班主任、毕业论文、大创项目及挑战杯优秀指导教师等称号。研究生培养方面，直接和协助指导20余名博士和硕士研究生，多人获得国家奖学金、省级和校级优秀硕士毕业论文。 科研方面，主要致力于能源与环境领域相关研究，具体包括全钒液流电池、水系锌离子电池、水系锂离子电池、废水处理等。主持国家自然科学基金、河北省自然科学基金杰出青年基金、河北省教育厅青年拔尖人才项目、华北理工大学杰出青年基金等课题。以第一或通讯作者在Advanced Energy Materials、Advanced Functional Materials、ACS Energy Letters、Nano-Micro Letters、Energy Storage Material、ACS Nano、Chemical Engineering Journal、Journal of Energy Chemistry、Carbon、Journal of Materials Science and Technology等国内外SCI期刊发表学术论文110余篇，一区论文50余篇，曾入选ESI高被引论文20篇，热点论文8篇。担任Frontiers in Chemistry（二区期刊，IF=5.545）的客座编辑，主题为Low-Cost Electrochemical Energy Storage Devices: Zinc-/Sodium-Ion Batteries。荣获2020年度中国可再生能源学会科技进步奖二等奖。 文献总结 1、钒原料中Ti4+、Fe3+、Cr3+对钒氧化还原液流电池电解液性能的影响（点击论文题目查看全文赏析） 第一作者：刘薇 通讯作者：何章兴 通讯单位：华北理工大学 感谢华北理工大学何章兴教授团队（第一作者：刘薇）校稿！   钒氧化还原液流电池（VRFB）作为大规模可再生能源存储技术具有明显潜力，但电解液的高成本限制了商业化进程。电解液的成本主要取决于钒提取所用原材料的纯度。钒钛磁铁矿是钒的主要来源，在电解液制备过程中，其核心资源元素Ti、Fe和Cr可能以Ti4+、Fe3+和Cr3+的形式引入。因此，理解杂质离子如何影响VRFB的性能至关重要。本研究，华北理工大学何章兴团队探讨了Ti4+、Fe3+和Cr3+对电解液电化学性能的影响。研究发现，适量的Ti4+可提高VO2+/VO2+氧化还原反应的电化学活性和动力学，并降低电荷转移电阻。Ti4+的引入使V2+/V3+的电化学性能略有提升，但增强效果并不明显。当Ti4+被引入含有Fe3+、Cr3+或混合Fe3+/Cr3+杂质的VO2+电解液时，实验结果表明Ti4+能有效减轻Fe3+、Cr3+及Fe3+/Cr3+对电解液电化学性能的不利影响。充放电测试进一步证明，相较于仅含Fe3+和Cr3+杂质的电解液，采用含Ti4+与Fe3+、Cr3+杂质的电解液的VRFB展现出更高的放电容量、能量效率和循环稳定性。   相关成果以“Effects of Ti4+, Fe3+, and Cr3+ originating from vanadium raw materials on […]

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 as template to

桂林电子技术大学黄泽波博士 2025年液流电池重点研究成果总结 （感谢桂电黄泽波博士供稿） 作者简介 黄泽波，博士/博士后、硕士研究生导师，研究方向为液流电池储能及新能源测控技术。目前在《Chemical Engineering Journal》、《ACS Sustainable Chemistry & Engineering》、《Journal of Energy Storage》、《Electrochimica Acta》、《Journal of energy chemistry》、《International Journal of Hydrogen Energy》、《Journal of Power Sources》等国际知名期刊发表学术论60余篇，其中：SCI检索39篇(一作或通讯27篇、二区以上22篇、一区以上5篇)、EI检索7篇、核心期刊5篇，ESI高被引论文1篇，热点论文1篇，总IF>200；谷歌学术引用1200余次，H指数15，申请发明专利10余项。主持广西自然科学基金面上2项、成都科技局重点研发支撑计划1项、广西区重点实验室开放课题2项、广西区教育厅青年教师提升项目1项、企业横向2项；参与省部级项目多项。目前担任《装备制造技术》青年编委、《电气时代》联络员，《Chemical Engineering Journal》、《Journal of Energy Storage》、《Electrochimica Acta》、《Journal of Power Sources》、《Carbon》、《Journal of Alloys and Compounds》、《储能科学与技术》、《电源学报》及《电力电子技术》等10余个期刊审稿人。 文献总结 1、祝贺我司客户桂林电子科技大学黄泽波博士团队发表JPS：新型流道结构的设计与优化：提升钒液流电池的综合性能（点击论文题目查看全文赏析） 第一作者：黄泽波&刘沂林 通讯作者：谢兴&伍建军 通讯单位：桂林电子科技大学&四川能投天府新能源研究院有限公司 感谢桂林电子科技大学黄泽波博士校稿！ 在电池的各组成部件中，流道结构是影响电池性能的关键因素。截至目前，电池内部仍普遍存在电解液分布不均的问题，进而导致电池运行效率偏低。针对这一问题，本研究受自然界中叶片叶脉高效输运养分过程的启发，设计了一种仿生叶脉型流道结构，并创新性地在主流道内增设扰流构件。此举旨在借助分流与扰流效应，大幅提升电解液的分布均匀性及传质能力。通过仿真模拟验证了该模型的有效性，并制作了单电池进行多轮充放电循环实验验证。分析结果表明：在相同工况下，与蛇形流道相比，该仿生流道结构可使电池能量效率（EE）提升1.983%。 相关成果以“Design and optimization of a novel flow field structure to

西安交通大学何刚教授 2025年液流电池重点研究成果总结 （感谢西交大刘旭博士供稿） 作者简介 何刚，男，西安交通大学教授。申请人2015年入选国家级青年人才项目、西安交通大学青年拔尖人才计划（A类）、仲英青年学者、小米学者，担任《Chinese Chemical Letters》编委、《Aggregate》青年顾问编委、《应用化学》青年编委、《Dyes and Pigments》客座编辑、中国化学会青年工作委员会委员、中国化学会光化学专业委员会委员、中国化学会胶体与界面专业委员会青委会委员、中国感光学会青年理事、西安交通大学青年教师工作委员会主任等。担任陕西省新概念传感器及分子材料重点实验室主任。牵头组建了清洁能源高效利用关键材料陕西省高校工程研究中心、陕西省新型功能材料与器件创新引智基地、西安市光电磁功能材料国际科技合作基地并担任主任。迄今为止，申请人共发表研究论文100余篇。独立工作以来，以通讯作者在J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、CCS Chem.、Nat. Commun.等主流期刊发表论文 78 篇，申请发明专利 22 项，授权 15 项（其中 2 项已实现转化），并参与编写《薄膜基荧光传感技术与应用》专著 1 部。获2024年陕西高等学校科学技术研究优秀成果特等奖（排名第二）、2023年陕西省青年科技奖、2023年教育部高等学校科学研究优秀成果奖技术发明一等奖（排名第二）、2022年陕西高等学校科学技术研究优秀成果一等奖（排名第一）、2015年中国专利优秀奖（排名第二）等多项奖励。2019年起代言中国化学会“中国青年化学家元素周期表”中的碲（Te）元素。主持科技部重点研发计划课题、国家自然科学基金、陕西省重点研发计划、企业横向等多项科研项目。 文献总结 1、祝贺我司客户西交大何刚团队发表NSR：协同离子改性萘酰亚胺构筑长循环稳定性水系液流电池（点击论文题目查看全文赏析） 第一作者：张恒 通讯作者：何刚 通讯单位：西安交通大学 感谢西交大何刚教授团队（第一作者：张恒）校稿！   本研究创新性的提出了一种离子协同策略，用常压法合成了一类具有高稳定性的萘酰亚胺两性离子衍生物[(CBu)2NDI，(SPr)2NDI，(SPrOH)2NDI]。单晶结构显示，分子间侧链的静电相互作用力致使(CBu)2NDI形成平行交错的π-π堆叠模式（间距3.45 Å，位移角42.8°），有效抑制了高活性自由基态下的分子聚集，进而在自由基状态下保持较高的水溶性。通过核无关化学位移值[NICS(1)]以及福井函数的计算，证明了阴离子的引入抑制了OH–亲核反应导致的电解质材料的分解。此外，单点能的计算阐明了支持电解质中K+在电池循环过程中的稳定机制。该策略使(CBu)2NDI的水溶性高达1.49 M，所构筑的电池总电解质成本低至$6.58·Ah⁻1，在2 M电子浓度下经长时间循环无明显的容量衰减。这些发现促进了高性能中性水系有机液流电池的发展，并展示了其大规模商业应用的潜力。   相关成果以“Synergistic ionic modification strategy enhances the stability of naphthalene diimide zwitterions for cost-effective aqueous organic redox flow batteries”为题发表在National Science Review期刊上。   2、祝贺我司用户西安交通大学何刚团队发表ESM：多氢键咪唑官能化酰亚胺构筑双电子存储水系有机液流电池（点击论文题目查看全文赏析） 第一作者：张旭日&刘旭 通讯作者：何刚 通讯单位：西安交通大学 感谢西交大何刚教授团队（第一作者：张旭日&刘旭）校稿！   现有的萘酰亚胺基电解质具有双电子转移性能。然而，它们仍然存在稳定性不足、水溶性差等诸多挑战。因此发展电化学稳定，高水溶性的萘酰亚胺衍生物可以有效的大幅度提升电池性能，为中性水系有机液流的商业化提供进一步的可能。基于以上考虑，本研究通过对萘酰亚胺进行咪唑功能化修饰，报道了一系列萘酰亚胺衍生物。该类化合物具有稳定双电子转移的性能，以及高的水溶性1.43

中科院大连化物所李先锋研究员 2025年液流电池重点研究成果总结 作者简介 李先锋，研究员，博士生导师，现任中国科学院大连化学物理研究所副所长、储能技术研究部部长。国家杰出青年科学基金获得者，国家万人计划“科技创新领军人才”，享受国务院政府特殊津贴。长期从事电化学储能技术特别是液流电池储能技术的基础研究和产业化开发工作。获包括中国石油和化学工业联合会技术发明一等奖和专利金奖(排名第1)、辽宁省技术发明一等奖(排名1)、中国科学院科技促进发展奖(排名1)、国家技术发明二等奖(排名3)，中国科学院杰出科技成就奖(排名2)、青山科技奖、科学探索奖等科技奖励。在Energy Environ. Sci., Angew. Chem. Int. Ed., Nat. Commun., Adv. Mater., Chem. Soc. Rev., Sci. Bull. 等杂志发表SCI论文300余篇，引用18000余次，H因子74。授权发明专利300余件，国际授权专利10余件。担任Chinese Chemical Letters、Advanced Membranes、Renewables副主编，Science Bulletin执行编委, J. Energy Chem., Sustainable Energy & Fuels (RSC), 储能科学与技术等杂志编委。作为项目负责人主持和负责了包括国家973计划项目、国家杰出青年科学基金、中国科学院先导A专项、国家自然科学基金以及与企业合作技术开发项目30余项。本文总结了李先锋研究员2025年度在液流电池领域的重点研究成果。 文献总结 1、一作校稿！Nature 大子刊（IF=60.1）李先锋团队：基于多电子转移反应实现电网级无腐蚀的Zn-Br液流电池（点击论文题目查看全文赏析） 第一作者：徐越 通讯作者：李先锋&谢聪鑫 通讯单位：中科院大连化学物理研究所 感谢中科院大连化物所李先锋团队 （第一作者：徐越）校稿！   锌/溴液流电池（Zn/Br）因高能量密度和廉价电解液而广受欢迎。然而，Zn/Br的使用寿命较差，并且生成的腐蚀性和挥发性溴物种会对环境造成危害。本文，大连化物所李先锋团队介绍了一种溴清除剂加入正极电解液中，将溴单质浓度降低至可接受水平（约7mM）。清除剂-氨基磺酸钠（SANa）能快速与溴反应，生成温和产物N-溴代氨基磺酸钠（Br-SANa；Br+）。此外，Br-SANa/Br−（Br+/Br−）的双电子转移反应可提高能量密度。基于此，作者团队采用磺化聚醚醚酮膜组装的Zn/Br液流电池在能量密度（152 Wh L−1对比90 Wh L−1）和循环寿命（>600次对比30次）方面均优于传统Zn/Br液流电池。此外，作者团队组装了一个5kW的电池电堆，实现了超过700次循环（约1,400小时）的稳定运行。   相关成果以“Grid-scale corrosion-free Zn/Br flow batteries enabled by a multi-electron transfer

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 Redox Flow Batteries”为题发表在Angewandte Chemie International Edition期刊上。