新闻资讯
第一作者：马云欣
通讯作者：彭康，蒋晨啸，徐铜文
通讯单位：中国科学技术大学
成果简介
水系有机氧化还原液流电池（AORFBs）利用水溶性有机氧化还原活性物质的可逆电化学反应，展现出长期储能的潜力。快速的电子转移动力学要求增强电子传导和电解液质量传输以缓解极化现象。本研究，中国科学技术大学徐铜文院士团队通过X射线计算机断层扫描（X-CT）、三维多物理场模拟及电化学表征，探讨了2,6-DHAQ/K4[Fe(CN)6]基AORFBs中碳毡压缩对电子传导和电解液质量传输的调控作用。在最佳压缩比（CR）为20%时，0.4M...
第一作者：陈倩如
通讯作者：乔世璋&郝俊南
通讯单位：阿德莱德大学
工作简介
阿德莱德大学乔世璋院士团队在水系多硫化物液流电池中首次将bislawsone（双指甲花醌）作为氧化还原介体引入体系，有效破解了长期以来限制多硫化物应用的还原动力学迟缓难题。与传统依赖固体催化剂的策略相比，bislawsone以均相介体形式参与反应，大幅提升反应速率，从而显著优化电池整体性能。该体系实现了高达90.29%的能量效率和95.75%的容量利用率（未添加bislawsone时仅为0.44%）。同时，在连续运行2200次循环后，电池仍可维持初始能量效率的92.43%，展现出当前水系多硫化物液流电池领域中的先进水平。通过原位电化学阻抗谱（EIS）分析，研究人员进一步验证了反应动力学的显著增强：体系的电荷转移电阻由172.3...
第一作者：孟庆志
通讯作者：宋纯利、储本发、张中标
通讯单位：安徽理工大学& 北京碧水源膜科技股份有限公司
成果简介
高性能、低成本阳离子交换膜的研发，是推动碱性锌铁液流电池规模化应用、助力可持续储能产业发展的核心关键。本研究针对传统磺化工艺存在的磺化度失控、聚合物主链易降解等痛点，采用预磺化单体共聚法，实现磺化聚苯砜（SPPSU）膜的可编程磺化精准调控，进而优化膜材料微观结构与综合性能，该制备策略既能精准把控磺化度，又能完整保留聚合物主链结构，大幅提升膜材料整体稳定性。
本文所制备的系列膜材料兼具适度吸水率、可控溶胀性、高离子电导率，以及优异的机械与热稳定性，其中0.5-SPPSU膜性能最优，适配碱性锌铁液流电池严苛工况。将其应用于碱性锌铁液流电池，在200...
第一作者：李云璇
通讯作者：周明月
通讯单位：中国石油大学（北京）
成果简介
水系锌基液流电池（ZFBs）在大规模储能领域展现出巨大潜力。然而，由于锌沉积过程受电极表面及离子电势的影响，导致锌沉积不均匀，从而引起锌枝晶及面容量受限等问题。本研究，中国石油大学（北京）周明月团队提出一种双层电极架构的空间可控沉积策略，该架构以SnO2功能化碳毡（SnO2@CF）作为底层，原始碳毡（PCF）作为顶层。这种结构通过引入成核过电位和锌亲和力梯度，将沉积分布从集中于近膜侧表面堆积转变为全空间均匀分布。基于此，双层电极组装的锌基液流电池实现了330...
第一作者：辛亚鲁
通讯作者：陈永平，高崴
通讯单位：东南大学
成果简介
碱性锌–铁氰化物液流电池（AZFFBs）被认为是长时储能的重要候选体系。然而，在低温条件下，该体系易出现电解液冻结、阳极锌枝晶生长及锌相关副反应加剧，以及阴极Fe(CN)64⁻析出引发的容量衰减等问题，严重限制其在极端环境中的应用。本研究，东南大学陈永平教授团队提出了一种协同溶剂化策略。通过引入Li⁺和Cl⁻，协同抑制水分子四面体氢键网络的形成，从而降低正负极电解液的液–固相转变峰值温度。同时，Cl⁻构建Zn(OH)42⁻周围的贫水溶剂化结构，以优化锌沉积并抑制副反应；Li⁺通过增强离子–偶极相互作用，将更多水分子引入Fe(CN)64⁻的溶剂化结构，从而显著提高其低温溶解度。优化后的AZFFBs在−20...
第一作者：辛亚鲁
通讯作者：高崴
通讯单位：东南大学
成果简介
碱性锌–铁氰化物液流电池（AZFFBs）因低成本、高安全性和快速动力学而受到关注，但锌阳极在沉积过程中易发生粉化并形成电化学不可逆的“死锌”，导致活性锌损失、容量不可逆衰减，并严重限制电池的循环寿命。本研究，东南大学高崴教授团队从锌沉积的微观晶体生长过程出发，揭示锌粉化与“死锌”形成的关键起因在于不可逆晶芽的持续生长。基于这一认识，研究引入多配位电解液添加剂泛醇（PAN），协同调控Zn(OH)42⁻/Zn2⁺/Zn0在电极界面的传输与反应行为，从而有效抑制锌粉化。在Zn||K4[Fe(CN)6]全电池中，该策略使循环稳定性提升约15倍，同时库仑效率、能量效率和电压效率分别提高2.1%、3.1%和1.2%，验证了多配位电解液添加剂策略在提升碱性锌–铁氰化物液流电池循环稳定性和能量利用效率方面的有效性。
相关成果以“High...
第一作者：甘振乐
通讯作者：宋纯利、储本发、张中标
通讯单位：安徽理工大学 & 北京碧水源膜科技有限公司
成果简介
高性能、低成本离子交换膜（IEMs）的进步对于实现可持续能源未来和确保安全供水至关重要。本研究报道了通过预磺化单体与芴基成分共聚合成磺化聚醚醚酮（SPEEK）膜及其表征。该合成策略能够精确调控磺化度并提高膜的坚固性。所获得的膜展现出优异的性能组合，包括适度的吸水率、有限的溶胀性、高离子电导率，以及出色的机械和热稳定性。m-SPEEK-FDH膜被系统地应用于两种不同技术：锌-铁氧化还原液流电池（AZIFB）和电渗析（ED）。在AZIFB应用中，0.6-SPEEK-FDH膜表现出优异的性能。即使在400...
第一作者：田心瑶
通讯作者：卢春喜&侯栓弟
通讯单位：中国石油大学（北京）&中石化（大连）石油化工研究院
成果简介
铁铬液流电池（ICFBs）因低成本和丰富的原材料而成为大规模储能的理想选择，但商业化受到Cr3+/Cr2+氧化还原动力学缓慢的阻碍。本文，中国石油大学卢春喜团队&中石化（大连）石油化工研究院通过热退火锡–对苯二甲酸酯（Sn-BDC）金属有机框架前驱体，开发了一种异质结改性的石墨毡电极（Sn/SnOx@GF）。所得电极在石墨纤维表面均匀分散了Sn/SnOx纳米催化剂颗粒，提供了丰富的活性位点，并产生了一个与Fe3+/Fe2+相当的快速动力学速率常数（k0=1.015×10−4cm...
第一作者：田宇
通讯作者：刘宏波
通讯单位：西南石油大学
成果简介
钒氧化还原液流电池（VRFB）凭借高安全性、长循环寿命及优异的环境特性，在大规模储能应用领域展现出巨大潜力。然而，VRFB在高电流密度下面临浓差极化和电化学动力学滞后等挑战，限制了其能量效率和功率密度。为突破这些瓶颈，西南石油大学刘宏波团队提出了一种创新的双极板（BPP）设计方案。通过在BPP上集成微磁体，磁流体动力学（MHD）效应明显提升了电解液的质量传递效率。本研究采用多物理场耦合数值模拟方法，系统探究了微磁体负载BPP结构对离子传输和电化学性能的影响。实验结果表明，这种设计优化了电解液流动分布，改善了离子传输路径，有效抑制了浓差极化现象，并明显提升了电极的电化学反应效率，从而大幅提高电池性能。
相关成果以“Micromagnet-loaded...