新闻资讯
第一作者:Faheem Mushtaq&项琰
通讯作者:Walid A. Daoud
通讯单位:香港城市大学成果简介本文,香港城市大学Walid A. Daoud团队通过等离子体处理和钴辅助蚀刻技术制备缺陷改性石墨毡(Dm-TGF)阳极用于锡–碘液流电池(ARFB)。引入的碳缺陷降低了锡成核能垒,使电场分布更加均匀,并促进锡在纳米孔内的沉积,从而实现无枝晶、高可逆性的充放电过程,同时抑制析氢反应。实验表明Sn-I电池在15...
第一作者:班涛
通讯作者:朱秀玲
通讯单位:大连理工大学成果简介芳香族聚合物膜因其成本效益和优异的机械性能,在钒液流电池领域展现出商业潜力,但其离子选择性不足和化学稳定性欠佳阻碍了实际应用。大连理工大学朱秀玲教授团队通过将含氟聚(芳基吡啶)混入磺化的三碟烯支化聚(芳基靛红),成功构建了两性离子膜(SPTIP/PFNP-x),实现了两者互补优势的协同整合。研究表明,磺酸基团与吡啶鎓基团间的阳离子–阴离子相互作用形成致密氢键网络,而三碟烯立体结构则扩展了聚合物链自由体积。这种双重优化机制实现了高效的电荷平衡离子传输。同时,离子交联结构结合质子化吡啶鎓产生的唐南效应有效抑制了钒离子渗透,从而获得卓越的离子选择性。此外,三碟烯支化结构与两性离子相互作用形成的双重交联,配合化学稳定的无醚主链及吡啶鎓离子基团,赋予膜材料增强的机械与化学稳定性。优化后的膜使钒液电池在200...
第一作者:王少鹏&张旭日
通讯作者:何刚&范新会&刘旭
通讯单位:西安交通大学&西安工业大学成果简介中性水性有机氧化还原液流电池(Aqueous...
第一作者:刘希阳
通讯作者:张亚萍&李劲超
通讯单位:西南科技大学成果简介开发高性能膜材料对推动钒液流电池(VFB)商业化具有关键作用。尽管聚苯并咪唑膜具备多重优势特性,但在VFB中的实际应用仍受限于离子传导率不足以及离子传导率与选择性之间的权衡效应。本研究,西南科技大学张亚萍团队通过分子结构调控与非溶剂诱导相分离策略相结合,成功制备出多孔支化聚苯并咪唑(PBPBI)膜。PBPBI膜可实现高离子传导率和选择性,明显提升了VFB的运行效率。而且,优化后的PBPBI-4膜离子传导率达到36.8...
第一作者:Shangwan Fu
通讯作者:齐涛
通讯单位:中国科学技术大学成果简介得益于Ce4+/Ce3+的高电位优势和TiO2+/Ti3+的高析氢过电位,以及钛、铈资源的丰富性,钛铈液流电池在储能领域备受瞩目。然而,传统碳毡(CF)电极因活性位点有限且亲水性不足,限制了TiO2+/Ti3+的反应动力学。为此,中国科学技术大学齐涛团队开发了基于碳毡的三维氮掺杂碳纳米纤维复合电极(N-CNF/CF)。N-CNF/CF凭借高比表面积的氮掺杂官能团,明显改善了电解液与电极的可及性及电子传递效率,从而提升TiO2+/Ti3+反应动力学并展现出优异的电化学稳定性。密度泛函理论计算表明氮掺杂可调控电子传递过程并增强钛吸附能力。N-CNF/CF组装的电池经过200次循环后平均电压效率和能量效率仍保持在85.9%和84.06%,较传统CF电极有明显提升;而且,平均放电容量也增加14%。此外,在0.75...
DOI: 10.1002/anie.202512613R2
第一作者:赵玉婕&刘旭
通讯作者:何刚
通讯单位:西安交通大学
成果简介
TEMPO(2,2,6,6 – 四甲基哌啶 –...
第一作者:刘佳晔
通讯作者:叶纯纯,安全福
通讯单位:北京工业大学成果简介氧化还原液流电池(RFBs)在电网级储能领域具有变革性潜力,但其发展受限于离子交换膜(IEMs)难以兼顾高离子传导率与对氧化还原活性物质的有效选择性。传统的纳米相分离离子交换膜存在固有的性能权衡问题,而新兴的带电微孔聚合物膜尽管前景广阔,却因合成工艺复杂和生产成本高昂面临商业化壁垒。北京工业大学安全福教授团队提出一种简便的一步共聚策略,将刚性纳米孔形成单体、水合调控单体和离子传导单体整合到具有精确可调特性的微孔膜中。该膜具有相互连通的超微孔通道,兼具优异的尺寸稳定性、优化的水合网络和均匀分布的离子传导官能团,从而在实现快速离子传输的同时兼具卓越的离子选择性。当应用于蒽醌||亚铁氰化钾水系有机液流电池时,该膜展现出降低的电池内阻、提升的功率输出和显著减缓的容量衰减。
相关成果以“Ion-Selective...
第一作者:罗明达
通讯作者:迟晓伟/刘宇
通讯单位:中国科学院上海硅酸盐研究所
成果简介
全铁液流电池(AIRFBs)因其低成本、能量/功率解耦及可控副反应等优势,成为长时储能领域极具前景的技术。然而,电解质的稳定性和交叉问题严重限制了其循环寿命。本研究中,中科院上海硅酸盐研究所刘宇/迟晓伟团队通过精细的分子裁剪,设计出一种新型配体2-羟基-1,3-丙二胺四磺酸钠盐(2-hydroxy-1,3-propanediamine...
第一作者:葛灵
通讯作者:刘涛
通讯单位:武汉科技大学成果简介电解液是钒氧化还原液流电池储能系统的核心组件之一。然而,由于其在高温下热稳定性较差且电极界面反应活性较低,阻碍了其商业化应用进程。本研究,武汉科技大学张一敏&刘涛团队通过实验与理论分析,系统探究了硫酸–磷酸复合酸体系钒电解液在宽温度范围内的基础性能,并重点突破硫–磷复合酸体系的高温极限。研究表明,硫酸–磷酸复合酸钒电解液在宽温区间展现出优异的理化性质和电化学性能,其密度与粘度均低于纯硫酸体系。在-20至60°C的温度范围内,该电解液运行稳定且无钒离子析出现象。核磁共振、X射线光电子能谱及密度泛函理论分析揭示了磷酸根离子与钒离子的配位作用,突显其对电解液稳定性的关键贡献。磷酸根离子的引入不仅促进了电解液与电极表面的界面反应,更通过配位效应明显提升了电解液在高温条件下的稳定性。
相关成果以“Research...