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第一作者：Min Zhang（张敏） 通讯作者：Chaohe Xu, Xiaoyuan Zhou（周小元） 通讯单位：重庆大学成果简介先进的多功能电催化剂的开发及其在成对电催化体系上的工业化运行，为可再生能源逐步融入到实际生产提供了一条很有潜力的途径。重庆大学周小元教授团队精心设计和制备出由具有超大边面比的原子级厚度银烯纳米带组成的导电网络(Ag-NB-NWs)，构筑的这种超结构有利于在反应中增强质量传递和电子转移，用于二氧化碳还原能够在安培级电流密度下接近100%的CO法拉第效率。值得注意的是，Ag-NB-NWs作为阴极催化剂在膜电极组件中，可以在0.4A电流持续10天连续还原CO2转化为CO，选择性接近于100%，超过了先前的报道。更重要的是，Ag-NB-Ws作为双功能电催化剂在MEA电池中，耦合阴极CO2还原和阳极甲醛氧化开创了超低槽压CO2电解产生CO和甲酸盐，显著改善电化学技术经济可行性。 相关研究成果以“Realizing...

第一作者：Zihan Zhao 通讯作者：Xingmin Liu（刘兴民）, Shaowei Lu（卢少微） 通讯单位：沈阳航空航天大学成果简介  为了大幅度提高全钒液流电池的能量效率和电解液利用效率，使其能够在高电流密度下工作，沈阳航空航天大学的卢少微/刘兴民团队首次将MXene/CoO复合材料用作V3+/V2+反应的电催化剂，并采用循环伏安法（CV）和电化学阻抗谱（EIS）测试对材料的催化效果进行了表征，然后在VRFB中测试MXene/CoO复合改性等离子体处理石墨毡（GF）负极（MXene/CoO/GF）的电池性能。结果表明，MXene/CoO复合物能提高催化剂的活性。与GF相比，当MXene/CoO/GF在200...

第一作者：李隆伟，李荣荣，周少杰 通讯作者：蒲雄，高磊 单位：中国科学院北京纳米能源与系统研究所，中国科学院大学 【研究背景】 在过去的一个世纪里，不可再生化石能源的消耗不断增长，随之而来的环境问题日益加剧，引起了世人的广泛关注。为了降低化石能源的使用比重，风能、太阳能、水能等可再生能源技术也处于快速发展阶段。可再生能源虽然取之不尽，用之不竭，但在实际应用中存在着时空分布不可控、易受气候变化影响等缺点。这种不稳定的可再生能源，除非通过储能电站进行削峰填谷，否则无法直接并入电网。目前，储能电站通常分为机械式储能、电磁式储能和电化学式储能，其中电化学式储能具有适用性广、效率高、成本低等优点。常见的电化学储能包括铅酸电池、锂离子电池、钠/硫电池和液流电池。液流电池具有循环寿命长、充放电能力强、安全性高、成本低等突出优点，在固定式储能领域具有广阔的应用前景。在各种类型的液流电池中，锌溴液流电池因其超高的理论能量密度(430...

第一作者：李宇、李隆伟 通讯作者：蒲雄* 通讯单位：浙江师范大学、中国科学院北京纳米能源与系统研究所 【研究背景】   洁净可再生能源，如太阳能和风能，被视为应对由于化石燃料枯竭和大量排放温室气体而引起的全球变暖问题的解决方案。然而，可再生能源来源的间歇性和不稳定性为电力系统提出了新的要求和挑战。因此，迫切需要开发具有良好经济前景的大规模能源存储技术来解决这些问题。作为最有前途的固定能源存储技术之一，基于锌基液流电池因其高安全性、高容量、长寿命和环保特性而受到了广泛关注。锌基液流电池主要分为锌铁液流电池、锌溴液流电池、锌碘液流电池和其他类型的液流电池。锌溴液流电池（ZBFBs）由于其高稳定性、低成本和高能量密度，已成为理想选择。然而，目前最先进的ZBFBs受到溴穿梭效应和Br2/Br–氧化还原对反应动力学缓慢的影响，限制了其功率密度和循环寿命。因此，迫切需要开发有效的电极材料，以防止溴穿梭并增强Br2/Br–反应的电化学活性。  ...

第一作者：班涛 通讯作者：朱秀玲* 通讯单位：大连理工大学 【研究背景】   在过去几年里，可再生能源，尤其是发电领域的可再生能源受到了广泛关注。然而，可再生能源的间歇性和不可预测性对其发电利用造成了限制。为了解决这个问题，有人提出了通过电化学储能对可再生能源发电进行级联，以此来提高电能质量和能源利用率。钒液流电池（VFB）因其卓越的充放电性能、较长的循环寿命和较高的安全标准而成为目前大规模储能系统的首选。离子交换膜（IEM）是...

第一作者：刘玉竹 通讯单位：南京大学 通讯作者：金钟 【成果简介】   水相氧化还原液流电池（ARFB）在大规模储能方面具有巨大的潜力。最近，对水相液流电池的研究已经转向具有氧化还原能力的水溶性有机分子，以减少矿物资源的使用。有机化合物的化学和电化学稳定性受其官能团和反应位点的影响很大。在这项研究中，我们提出了一个低成本的合成O-烷基羧酸官能化的衍生物的2，3-二羟基吩嗪，即吩嗪–（2，3-二基）二氧二丁酸（DBEP）和吩嗪–（2，3-二基）二氧二乙酸（DAEP）作为电解质，并表现出良好的可逆性和高的氧化还原动力学。通过一系列的表征，为阐明DAEP和DBEP的容量衰减机理提供了证据。类似于用烷基链官能化的蒽醌，用乙酸修饰的DAEP的主要降解机理是由于侧链损失。较长的侧链更稳定，可以承受长期的电化学反应。丁酸修饰的DBEP具有良好的上级化学和电化学稳定性。我们的研究结果表明，合理的分子设计和合适的膜，如碱性ARFB的基础上DBEP电解质，亚铁氰化钾（K4Fe(CN)6），和磺化聚（醚醚酮）膜，在50...

一、研究背景   现如今的国际形势，越来越重视清洁能源的发展，以太阳能和风能发电为基础的可再生能源逐渐成为当今社会的主要能源。然而，可再生能源的间歇性对电网的持续供电提出了严峻要求。目前，储能技术是实现可再生能源的高效利用和维持电力系统稳定运行的桥梁。氧化还原液流电池（RFB）因其寿命长、安全性好等特点被认为是MW级电力储存的最佳选择之一，其中，铁铬液流电池（ICRFB）是历史上第一个真正意义上的液流电池，以廉价、丰富的铬和铁作为活性物质，与其他种类的液流电池相比，是一种极具成本效益的储能系统。然而，ICRFB的实施必须解决Cr3+/Cr2+动力学缓慢和抑制竞争HER的问题。石墨毡（GF）由于其良好的导电性、稳定性、高比表面积、孔隙率和耐腐蚀性而成为ICRFB电极材料的首选，但GF也存在亲水性差、电化学活性不足、可逆性低等缺点。为了避免这些问题，对GF电极表面进行了修改，从而提高了ICRFB的性能。   二、工作简介  ...

第一作者：房文生、郭巍、陆瑞虎 通讯单位：中国科学技术大学、奥克兰大学、华中科技大学 通讯作者：姚涛、王子运、夏宝玉 【成果简介】   电解将二氧化碳(CO2)减少并转化为有用的化学物质，原则上可以为更可持续和碳中和的未来做出贡献。然而，将其发展成一个强大的过程仍然具有挑战性，因为有效的转化通常需要碱性条件，其中CO2沉淀为碳酸盐，这限制了碳的利用和系统的稳定性。物理洗涤、脉冲操作和使用偶极膜等策略可以部分缓解这些问题，但不能完全解决这些问题。因此，在不形成碳酸盐的酸性电解液中进行二氧化碳电解被认为是一种更可行的解决方案。在这项工作中，作者开发了一种质子交换膜系统，该系统在源自废铅酸电池的催化剂下将CO2还原为甲酸，其中晶格碳活化机制起重要作用。当CO2还原与氢氧化耦合时，甲酸的法拉第效率超过93%。该系统与启动/关闭过程兼容，在电流密度为600...

第一作者：刘玉竹 通讯单位：南京大学 通讯作者：金钟 【成果简介】   水性有机液流电池（AORFB）作为基于过渡金属离子的液流电池的替代物已经获得关注。官能团和修饰位置的升级对于调节有机物的氧化还原电位、溶解性和稳定性至关重要。在此，本文介绍了高性能的碱性AORFBs使用3-（2-氯-1，4-萘醌-3-基氨基）丙酸（3-AFNQ），一种水溶性氨基酸基团在3-位的仿生萘醌两性离子。类似于天然氨基酸，3-AFNQ是具有不对称电荷分布的两性离子。氨基酸基团和水分子之间的氢键增强了水溶性。3-AFNQ的合理分子设计可防止烯醇–酮互变异构化，确保其用作电解质时具有高可逆性、良好的氧化还原动力学和稳定性。基于3-AFNQ电解质的AORFB在高浓度下表现出每天0.39%的容量衰减速率。这些结果强调了合理的分子设计对于避免分子降解和扩大萘醌衍生物在AORFBs中的潜在应用的重要性。相关成果以“Biomimetic...