溴基液流电池技术突破 - 中国科学院大连化学物理研究所李先锋团队在溴基多电子转移液流电池新体系研究方面取得新进展，成功开发出一种新型溴基两电子转移反应体系，实现了长寿命锌溴液流电池的概念验证及系统放大，相关成果发表在《自然·能源》上 [2] 传统技术瓶颈与新型反应路径 - 传统溴基液流电池依赖于溴离子与溴单质的氧化还原反应，具有资源来源广、电极电势高及溶解度高等优势 [3] - 传统技术瓶颈在于充电过程产生的大量溴单质会对电池材料造成严重腐蚀，显著降低循环寿命，并对材料耐腐蚀性提出更高要求，推高电池成本 [3] - 传统溴络合剂虽能部分缓解腐蚀，但其形成的分相结构导致体系均匀性差，增加了系统复杂性 [3] - 团队开发出新型溴双电子转移反应路径，通过在电解液中引入连接吸电子基团的胺类化合物作为溴清除剂，将电化学反应产生的溴转化为溴代胺类化合物，有效降低溶液中溴单质的浓度 [3] - 新反应实现了从溴离子到溴代胺类化合物的双电子转移，不同于传统的单电子转移，显著提高了电池的能量密度 [3] - 超低的溴单质浓度大幅降低了电解液腐蚀性，从而提高了电池寿命 [3] 锌溴液流电池应用与性能验证 - 研究团队将新反应应用于锌溴液流电池，实验表明，采用廉价且耐腐蚀性较差的磺化聚醚醚酮膜，电池仍可实现长期稳定运行 [4] - 在放大至5kW级的系统测试中，该电池在40mA cm-2的条件下稳定运行超过700个循环，总寿命超过1400小时，能量效率超过78% [4] - 由于溴单质浓度极低，循环前后电池的关键材料如集流体、电极与隔膜均未出现腐蚀现象，进一步验证了电解液的无腐蚀性 [4] - 该工作为长寿命溴基液流电池的设计提供了全新思路，为锌溴液流电池的进一步应用推广奠定了基础 [4]