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1400小时超长待机 我科学家破译锌溴液流电板龟龄命“密码”

发布日期:2025-12-21 14:16    点击次数:134

科技日报记者张蕴

近日,中国科学院大连化学物理盘问所盘问员李时尚团队在溴基多电子转机液流电板新体系盘问方面赢得了新发扬。团队收效配置出一种新式溴基两电子转机响应体系,竣事了龟龄命锌溴液流电板的意见考证及系统放大。相关驱散逸表在学术期刊《当然·动力》上。

溴基液流电板依赖于溴离子(Br-)与溴单质(Br2)的氧化收复响应,具有资源着手广、电极电势高以及熔化度高级上风。但是,在充电进程中产生的精深Br2会对电板材料形成严重腐蚀,显贵裁减电板的轮回寿命,并对电板材料的耐腐蚀性提议了更高的要求,进一步推高了电板资本。传统溴络合剂固然在一定进程上不错缓解腐蚀问题,但其形成的分相结构络续导致体系均匀性差,增多了系统复杂性。

为措置这一艰苦,团队配置出一种新式溴双电子转机响应旅途。通过在溴电解液中引入贯穿吸电子基团的胺类化合物动作溴撤消剂,他们发现电化学响应中产生的Br₂不错退换为溴代胺类化合物,灵验裁减溶液中Br₂的浓度。与传统的单电子转机体式(Br⁻到Br0)不同,该响应竣事了从Br⁻到Br⁺(溴代胺类化合物)的双电子转机,显贵进步了电板的能量密度。同期超低的Br₂浓度大幅度裁减了电解液腐蚀性,进步了电板寿命。

盘问团队进一步将这一新响应讹诈于锌溴液流电板。试验标明,罗致低价且耐腐蚀性较差的SPEEK(磺化聚醚醚酮)膜,电板仍可竣事永久确认启动。在放大至5kW级的系统测试中,该电板在40mAcm-2的条目下不错确认启动跳跃700个轮回,总寿命跳跃1400小时,能量遵循跳跃78%。由于Br₂浓度极低,轮回前后电板的要害材料如集流体、电极与隔阂均未出现腐蚀表象,进一步考证了电解液的无腐蚀性。

该职责为龟龄命溴基液流电板的野心提供了全新的念念路,为锌溴液流电板的进一步讹诈实施奠定了基础。