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通讯作者：黄泽波博士、武龙星博士
通讯单位：桂林电子科技大学、安徽科技学院
成果简介
钒液流电池（VRFB）相对较低的功率密度仍是其进一步发展的关键瓶颈。作为钒液流电池功率单元的核心材料，提升石墨毡电极性能已成为实现高功率电池技术的有效策略。为改善石墨毡电极的活性，本研究采用实验验证法，系统探究了不同活化温度与时间条件下的电池性能参数，进而确定最优活化工艺。与以往研究仅聚焦400℃、未对活化时间进行系统优化的局限不同，本研究通过评估5种活化温度（300℃、350℃、400℃、450℃、500℃）与4种活化时间（24h、11h、7h、3h），明确了上述参数对钒液流电池性能的协同影响机制。实验在室温环境下开展，结果表明：400℃活化温度下，电池充放电性能、内阻特性、能量效率及容量保持率均获得显著提升，其中能量效率分别提高5.06%、5.94%、3.67%及4.72%。本研究最终确定“400℃*7h”为最优活化条件，并提供了相应性能数据，可为后续研究降低电极活化相关的研发成本提供支撑，同时为钒液流电池电极活化技术优化及性能提升提供了重要理论参考与实践指导。
相关研究成果以“Experimental...
第一作者：刘书畅
通讯作者：许伟聪&陈瑞华
通讯单位：天津大学先进内燃动力全国重点实验室
成果简介
在各类低品位余热回收技术中，热电化学循环（TEC）展现出卓越的热电转换性能，并能通过液流反应器实现连续热电转换。尽管活性材料已取得重大进展，但针对TEC关键充放电过程中的质量传递与电化学反应行为机制研究仍显不足，尤其在非等温充放电过程方面存在局限，这制约了性能的进一步提升。本研究建立三维多物理耦合模型，模拟非等温充放电过程中活性物质的流动与质量传递特性，分析通道尺寸、温度、电解液流速及电流密度对多孔电极内活性物质分布的影响。结果表明，充放电过程中的温差导致液流反应器内活性物质分布发生显著变化，这为不同温度下反应器流道的设计与选择提供了指导。在优化流道设计与操作条件下，当充放电温度分别为40℃和10℃时，TEC展现出1.44...
第一作者：彭仕琦
通讯作者：贺高红
通讯单位：大连理工大学
DOI：10.1002/aenm.71164
感谢大连理工贺高红团队（第一作者：彭仕琦）校稿！工作简介本研究提出了一种通过刚性侧链将电荷引入亚纳米通道中部的策略，并开发出一种名为QPAEPi-3的膜材料，在保持水分子和离子高扩散系数的同时构建了连续的氢键网络。同时，作者团队还同步设计并研究了无侧链（QPAEPi-1）及含柔性侧链（QPAEPi-2）的膜材料。实验结果显示位于远离孔壁处的电荷虽会降低水分子吸附量，但能诱导形成更接近体相水的氢键网络，从而提升水分子和离子的自扩散系数。该膜材料实现了氯离子最高导电率（30°C时达42mS...
第一作者：汪涛&杨果&崔铭锦&夏惠堂
通讯作者：丁煜&崔铭锦
通讯单位：南京大学&上海理工大学
成果简介
南京大学丁煜联合上海理工大学崔铭锦教授，展示了一种自充电有机氧化还原液流电池（SCFB），以解决固态反应动力学的局限性。利用液相氧化还原反应的快速动力学，实现了高充电速率，在8分钟内超快达到总容量的94%。通过使用催化剂来减少副反应，该液流电池可以稳定运行1600次循环。即使在-10...
通讯作者：孟凡成
通讯单位：中国科学院过程工程研究所成果简介针对全钒液流电池正极电解液在高温下易沉淀、传统添加剂难以兼顾热稳定性与电化学活性的关键问题，本研究提出了甲磺酸（MSA）与磷酸二氢铵（ADP）协同作用的双功能添加剂策略。该体系通过磷酸根络合与甲磺酸强质子化环境的协同效应，将45°C下V(V)电解液出现沉淀的起始时间从1天延长至10天。电化学测试表明，双功能添加剂显著提升了VO2+/VO2+氧化还原可逆性，降低了电荷转移电阻，扩散系数提高至6.54×10⁻7 cm2·s⁻1。单电池测试显示，在100...
第一作者：石欣伟&龚勇青&王志超
通讯作者：丁煜&邓昱&杨孟昊&崔铭锦
通讯单位：南京大学&同济大学&上海理工大学成果简介南京大学丁煜/上海理工大学崔铭锦教授联合同济大学杨孟昊教授，创新利用液态金属（如镓）独特的低混合焓与高流动性，开发出一种快速热扩散辅助加热法，可在1分钟内实现铟掺杂RuGa金属间催化剂（In-RuGa...
第一作者：刘成伯
通讯作者：吴雪梅&崔福军
通讯单位：大连理工大学成果简介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...
第一作者：刘禹琨
通讯作者：李娟
通讯单位：山西大学成果简介能同时具备高离子选择性、出色的耐久性和低成本的离子交换膜（IEMs），对于全钒液流电池（VRFBs）的大规模商业化至关重要。带有接枝的–SO3H 基团的共价有机框架（COFs）展现出卓越的质子传导性和稳定性，但在混合基质膜（MMMs）中，非选择性孔隙和 COF 负载量受限仍阻碍其实际应用。山西大学李娟团队开发了一种创新策略，将热辊轧工艺与纳米通道工程相结合。通过后合成修饰和热轧技术，在基于聚苯并咪唑的 COFs 的孔壁内精确构建了三氟甲烷磺酸（CF3SO3H）官能团，成功制备了亚纳米级的 IEM。同时，孔壁上的–SO3H 和–CF3基团建立了连续且高效的质子传输路径，保持了 MMMs 出色的质子传导性。因此，在单电池测试中，80...
第一作者：丁文龙
通讯作者：廖俊斌 & 沈江南
通讯单位：浙江工业大学成果简介为实现大规模、长时储能目标，全钒液流电池（VRFBs）已成为极具发展前景的电化学储能方案。这类储能系统对膜材料的稳定性与选择性提出了严苛要求。然而，传统微相分离膜在追求高离子传导率与抑制活性物质交叉渗透之间往往存在权衡效应，且长期化学稳定性不足的问题进一步加剧了这一矛盾。
为解决上述挑战，本研究，浙江工业大学沈江南/廖俊斌团队设计了一种基于超分子作用介导的策略，在离子传输通道内原位合成共价有机框架（COFs）。高磺化度的聚合物链提供磺酸基团（SO3H），作为COF前驱体的超分子作用位点，为晶体生长提供规整模板。优化后的复合膜在离子通道内形成分子筛分效应，展现出优异的离子选择性（VO2+渗透率P：3.24×10−8 cm2s−1；选择性S：5.70×105）与稳定的电池运行性能（500次循环后库仑效率CE＞99.6%，能量效率EE＞78.89%）。该性能优于Nafion...