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【液流论文】天津大学蒋浩然团队AE:揭示液流电池中反应分布均匀性与电化学性能之间的耦合机制
第一作者:闫肃 通讯作者:蒋浩然 通讯单位:天津大学 DOI:10.1016/j.apenergy.2026.128657 感谢天津大学蒋浩然团队(第一作者:闫肃)校稿!工作简介本研究采用基于印刷电路板(PCB)的测量系统,测量了局部电流密度(LCD)的分布,并考察了其在不同运行条件下的电化学性能。引入“均匀性系数”作为局部电流密度分布均匀性的量化指标。结果表明均匀性系数与电池过电势呈现出负相关关系,在充电过程中,二者间的斯皮尔曼相关系数为-0.716;在放电过程中,该系数则为-0.981。此外,电池在约20%至70%的SOC范围运行时,电池内反应分布均匀性系数大;而在高SOC充电和低SOC放电条件下,通常会导致反应分布均匀性显著下降,并伴随电池过电势显著上升。此外,开发了一种人工神经网络模型,能够准确预测均匀性系数(R²=0.971,MAPE=0.32%),为局部状态监测提供了快速且可靠的方法。《2025年我司用户发表的液流电池论文合集》研究背景局部电流密度(LCD)能够反映传质与反应动力学的共同影响,因此成为评估耦合机理的关键指标。近年来,已有多种测量LCD的方法被开发出来,包括分区单元法、电势探针法、荧光显微镜法以及折射率检测法。通过这些方法,研究人员观察到了若干分布现象:发现出口处的电流密度低于入口处,尤其是在放电过程的末期;此外,在高或低SOC条件下(尤其是低流速时),可观察到LCD分布存在显著梯度;而提高流速则能有效缓解这种不均匀性;相反,较高的外加电流密度会加剧LCD梯度,进而进一步恶化分布不均匀性。除运行条件外,电极特性与流场结构亦对分布特性具有重要影响。例如,经热处理的电极可通过促进更均匀的LCD分布,有效提升极限电流密度;而厚电极及具有高压缩比的电极也展现出类似的效果。尽管已有研究对不同工况下的LCD分布进行了测量并分析了其特性,但这些研究仍局限于观察分布现象,未能建立分布特性与电化学性能之间的关联。此外,分布均匀性通常通过间接指标进行评估,例如电压偏差和极化曲线,使得难以准确反映并比较不同工况下LCD的分布情况。再者,现有研究多集中于分析特定SOC下的LCD分布特性,而未能持续监测充电与放电循环过程中LCD分布的动态特征。因此,为深入探究内部反应机理并建立其与电化学性能之间的关联,引入能反映分布均匀性的描述符来分析LCD分布的动态特性至关重要。核心内容1.LCD分布图1.在50mA...
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【液流招聘】南科大赵天寿院士课题组招聘博士后(浆料/水系/有机液流电池)
本公众号免费 帮助企业或课题组招聘液流电池人才 精准覆盖液流电池行业人员1万余人 有需求请添加微信号(15623629574)   南方科技大学赵天寿院士组招聘课题组负责人简介赵天寿,中国科学院院士,南方科技大学讲席教授,美国机械工程师学会(ASME)会士,英国皇家化学学会(RSC)会士。曾获Croucher资深研究成就奖、何梁何利基金科学与技术进步奖、国家自然科学二等奖、香港科大工程学杰出研究成就奖,入选Clarivate/Thomson...
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国内唯一专注液流电池测试解决方案600+客户的选择,市场份额超90% 做液流电池测试,找之升新能源就够了如果你正在做液流电池研究,你一定遇到过这些问题—— ❌ 夹具密封性差,动不动就漏液? ❌...
【液流论文】江苏大学徐谦团队:基于 TEMPO 的深共晶溶剂(DES)电解质含水量调控对增强太阳能液流电池性能的作用
第一作者:李凯龙 通讯作者:徐谦 通讯单位:江苏大学 DOI:10.3390/pr14162577 感谢江苏大学徐谦团队(第一作者:李凯龙)校稿!工作简介本研究旨在通过控制添加水量来调控基于TEMPO/VCl3的DES电解质,用于制备Yb、Er掺杂的TiO2–g-C3N4光阳极太阳能氧化还原液流电池。研究人员通过物理化学、电化学及光电化学测试,评估了含0、5、10和15...
【液流论文】大连海事大学乔琳团队ICC:丰富的含氧官能团增强液流电池中TiO₂⁺-Ti³⁺的氧化还原动力学
通讯作者:乔琳 通讯单位:大连海事大学 DOI:10.1016/j.inoche.2026.117260工作简介本研究探讨了碳毡通过热处理产生的含氧官能团如何影响TiO₂⁺/Ti³⁺。结果表明含氧官能团的含量随热处理温度的升高而增加。对于TiO₂⁺/Ti³⁺,最佳热处理温度为450 °C,O/C比值为0.25,其中C–O官能团对氧化还原活性最为有利。因此,TCF-450电极表现出最低的电荷转移电阻和卓越的电催化性能。当将其组装于铁–钛液流电池中时,TCF-450电极在40 mA...
【液流论文】沈阳理工大学张开悦团队EA:铋锚定碳纳米管网络与碳毡的协同集成:用于高性能钒液流电池的复合电极
第一作者:张开悦 通讯作者:张开悦 通讯单位:沈阳理工大学 DOI:10.1016/j.electacta.2026.149689 感谢沈阳理工大学张开悦团队校稿!工作简介本研究采用微波诱导热还原策略,在碳毡上构建了铋锚定碳纳米管网络(Bi@CNT-CF)。通过精确优化三聚氰胺与ZIF-67的比例以及铋前驱体的负载量,首先在原位生长出互连的碳纳米管骨架,随后通过形成强健的C–Bi键实现铋纳米颗粒的均匀锚定,从而制备出具有高比表面积(16.49...
【液流论文】北京化工大学谭占鳌团队JPS:醌基水系有机氧化还原液流电池的最新进展
第一作者:张紫玥 通讯作者:谭占鳌 通讯单位:北京化工大学 DOI:10.1016/j.jpowsour.2026.241047 感谢北京化工大学谭占鳌团队(第一作者:张紫玥)校稿!工作简介本文综述了基于醌类的AORFBs领域的最新进展,特别侧重于pH依赖型电解质环境以及代表性蒽醌、苯醌和萘醌衍生物的研究;同时进一步探讨了分子设计策略、溶解度优化、降解机制、膜相容性及稳定性增强方法,旨在全面阐释分子结构与实际电池性能之间的关联。《2025年我司用户发表的液流电池论文合集》研究背景 氧化还原液流电池(RFBs)作为一种新兴的大规模、长寿命储能技术,因独特的结构设计而引起了广泛关注。与传统锂离子电池在固态电极中存储能量不同,RFBs将能量存储于外部封装的含可逆氧化还原活性物质的液态电解质中;能量容量取决于电解质的体积与浓度,而功率输出则取决于电极表面积,从而实现了高度的可扩展性与模块化设计。在过去的几十年里,金属基氧化还原液流电池已成为技术上最为成熟且已在商业领域广泛应用的系统,其中VRFBs的发展尤为迅速。然而,广泛应用仍受到钒基电解质成本高昂及能量密度有限的制约。相比之下,水系有机氧化还原液流电池(AORFBs)通过采用绿色、低成本且结构可调控的有机氧化还原活性分子,已成为一种更具可持续性的替代方案。在众多有机化合物中,醌类化合物因其可调控的氧化还原电位、高反应活性以及优异的电化学可逆性而备受关注。这些分子在广泛的pH条件、电荷载流子、温度及大气环境中均表现出稳定的性能,且与多种水性阴极电解液化学体系兼容。核心内容1.构建用于水系有机氧化还原流电池的醌基氧化还原活性材料 图1展示了经过广泛研究的蒽醌(AQ)、苯醌(BQ)和萘醌(NQ)衍生物的分子结构,突显了分子设计在调控电化学性质方面的关键作用。在实际应用中,这些有机氧化还原分子的性能不仅取决于其电子结构和氧化还原电位,还取决于在电解质中的溶解度。特别是在水系体系中,有机分子的溶解行为表现出强烈的pH依赖性,主要由其官能团特性与电解质酸碱度之间的相互作用所决定。pH敏感性源于不同pH条件下官能团的电离状态变化,从而影响溶液中各物种的稳定性与浓度。例如,在pH>8的碱性溶液中,羟基取代化合物会发生去质子化,形成带负电荷的物种,有助于形成稳定的水合阴离子结构,并提高溶解度,常可超过0.5mol...
【液流论文】郑州大学付永柱团队AM:维生素B12预催化剂可实现水系氧化还原液流电池中有机二硫化物的分子钴胺素(II)催化反应
通讯作者:付永柱 通讯单位:郑州大学 DOI:10.1002/adma.74467工作简介本文报道了一种均相催化策略,采用羟钴胺(维生素B12,OHCbl)作为环境友好且生物相容的前催化剂,能够实现分子钴胺(II)对有机二硫化物阳极电解质的催化作用。通过电化学还原OHCbl原位生成的钴胺(II)可双向加速S–S键的氧化还原反应,并将使用SPS(双(磺丙基)二硫化物)阳极电解质时ARFB的过电位从1.24V显著降低至0.36V(40mA...
【液流论文】厦门大学陈嘉嘉团队Batteries & Supercaps:流动电化学装置的聚合物离子交换膜的设计与应用
第一作者:杨乐 通讯作者:陈嘉嘉 通讯单位:西南大学,厦门大学 DOI:10.1002/batt.70417 感谢厦门大学陈嘉嘉团队(第一作者:杨乐)校稿!工作简介离子交换膜(IEMs)是流动电化学装置的关键组成部分,在离子传导、电荷平衡以及阳极与阴极之间活性物质的分离过程中发挥着至关重要的作用。因此,IEMs必须具备高的离子电导率和优异的选择性;此外,它们还需在复杂的溶剂环境中保持较高的化学稳定性,这要求对其化学组成和结构进行审慎的设计与选择。IEMs的性能直接决定了其所集成的电化学器件的整体效率与耐久性。近年来,研究重点集中于优化膜的结构与组成,以调控其性能。例如,可通过修饰聚合物主链/侧链、引入无机填料、构建多孔骨架,以及实现多离子传输机制而非单离子传导等方式来实现此目标。这些策略均建立在对离子交换膜微观结构与宏观性质之间关系的深入理解基础上,并有助于构建一个将微观结构设计、膜特性与器件级性能相联系的系统关联模型。《2025年我司用户发表的液流电池论文合集》  武汉之升新能源2026版官网 www.whzs-vfb.com研究背景 离子交换膜(IEMs)是流动电化学装置的关键组成部分,在离子传导、电荷平衡以及阳极与阴极之间活性物质的分离过程中发挥着至关重要的作用。因此,IEMs必须具备高的离子电导率和优异的选择性;此外,它们还需在复杂的溶剂环境中保持较高的化学稳定性,这要求对其化学组成和结构进行审慎的设计与选择。IEMs的性能直接决定了其所集成的电化学器件的整体效率与耐久性。近年来,研究重点集中于优化膜的结构与组成,以调控其性能。例如,可通过修饰聚合物主链/侧链、引入无机填料、构建多孔骨架,以及实现多离子传输机制而非单离子传导等方式来实现此目标。这些策略均建立在对离子交换膜微观结构与宏观性质之间关系的深入理解基础上,并有助于构建一个将微观结构设计、膜特性与器件级性能相联系的系统关联模型。核心内容1.CEM 阳离子交换膜(CEMs)作为离子选择性分离技术的核心组件,通常基于高离子电导率、高离子选择性和低运行成本等关键性能指标进行评估。目前应用的离子交换膜可大致分为两大类:全氟磺酸膜(如Nafion系列)与烃基离子交换膜。全氟磺酸膜凭借卓越的化学稳定性和质子传导效率,在水系电化学装置中展现出优异性能;然而,高昂的原材料及制造成本限制了其在大规模工业领域的应用。相比之下,烃基离子交换膜在材料来源和生产成本方面具有显著的经济优势,但应用范围往往受限于机械强度较低、溶胀度较高或电导率不足等问题。为解决两种膜材料在特定应用场景下存在的性能–成本权衡问题,研究人员持续致力于通过改性策略提升其综合性能,以期满足不同系统对耐久性、选择性及经济可行性等方面的多样化需求。 近期的改性研究主要聚焦于两大策略方向:化学结构调控与微观结构优化。在化学改性方面,通过在聚合物主链或侧链中引入特定官能团(如磺酸基和胺基),可有效调控膜的电荷密度、亲水性及化学稳定性,从而提升其离子传输能力与抗污染性能;另一方面,借助定制化纳米通道、表面图案化、多层复合等手段进行结构优化,能够构建更高效的纳米级离子传输通道,进而促进动态且选择性的离子渗透过程。例如,调控交联剂的功能特性可促进膜内形成更为有序的亲水–疏水相分离结构,显著改善离子选择性和抗溶胀性能。而且,新兴的改性方法,如等离子体处理、紫外光诱导交联以及无机纳米颗粒(如银纳米颗粒)的掺入已在增强膜表面特性、抗菌性能及长期运行稳定性方面展现出巨大应用潜力。系统性改性策略不仅深化了对膜材料中结构–性能关系的理解,也为CEMs在电渗析脱盐、能量存储与转换以及重金属去除等大规模工艺中的性能提升与创新应用奠定了坚实基础。 1.1用于发电装置的CEMs结构设计 燃料电池是一种能量转换装置,可持续地将燃料的化学能转化为电能。其中,质子交换膜燃料电池(PEMFCs)因高效率、低污染排放及易于规模化生产等优势,被视为最具前景的能量转换技术之一。作为PEMFCs的核心组件,CEMs主要功能是传导阳离子并防止燃料交叉渗透。Nafion膜作为一种典型的全氟磺酸(PFSA)膜,在PEMFCs中得到广泛应用,这归因于其独特的亲水–疏水纳米相分离结构、高质子导电性、优异的机械性能以及显著的化学稳定性。然而,当前最先进的质子交换膜仍面临诸多挑战,如工作温度范围较窄(0–80...
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