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科学家破译锌溴液流电池长寿命密码

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  • 2025-12-23 09:46
  • 来源:www.dataiw.cn
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未来能源:大连化学物理研究所李先锋团队开创溴基液流电池新纪元

记者日前从中国科学院大连化学物理研究所获悉,该所研究员李先锋团队在溴基多电子转移液流电池领域取得重大突破。他们成功研发出一种新的溴基两电子转移反应体系,完成了锌溴液流电池的长寿命概念验证和系统放大。这一突破性成果已在知名学术期刊《自然-能源》上发表。

传统的溴基液流电池主要依赖于溴离子(Br-)与溴单质(Br2)之间的氧化还原反应。尽管其具有资源丰富、电极电势高和溶解度高等优势,但充电过程中产生的Br2对电池材料的腐蚀问题一直是一个重大挑战。这不仅提高了对电池材料耐腐蚀性的要求,也增加了电池成本。为了解决这一问题,许多研究者付出了巨大的努力。

李先锋团队的新策略是通过开发一种新型溴双电子转移反应路径来降低Br2的浓度。他们在溴电解液中引入了一种特殊的胺类化合物作为溴清除剂,这种清除剂能够与电化学反应中产生的Br2结合,形成稳定的溴代胺类化合物。这种双电子转移路径与传统的单电子转移方法不同,不仅能提高电池的能量密度,而且显著降低电解液腐蚀性,从而显著延长电池寿命。

研究团队进一步将这一创新技术应用于锌溴液流电池。实验结果显示,即使使用耐腐蚀性相对较差的SPEEK膜,该电池也能实现长期稳定运行。在5kW级系统测试中,该电池在40mA cm-2的条件下成功稳定运行超过700个循环,总寿命超过1小时,能量效率高达78%以上。这一成果为锌溴液流电池的工业化应用打开了新的大门。

这项研究的成功不仅为液流电池领域带来了新的突破,也为未来能源的发展带来了新的希望。随着技术的不断进步,这种新型溴基液流电池有望在大规模储能领域发挥重要作用,为可再生能源的利用和能源的可持续发展提供有力支持。李先锋团队的工作无疑为这一领域的未来发展树立了新的里程碑。

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