新型添加剂提升锌基液流电池稳定性
科技日报·2026-01-19 08:59
行业技术突破 - 西安交通大学研究团队攻克了碱性锌基液流电池中锌离子传输与电化学反应“失配”导致循环寿命短的关键难题 为开发高稳定、长寿命的锌基液流电池储能技术提供了创新性解决方案 [1] - 碱性锌基液流电池具有高安全、高电压和低成本的优势 是新型电力系统长时储能技术的研究热点 [1] - 该电池技术以往的挑战在于负极侧锌离子传输缓慢与电化学反应过快之间的动力学“失配” 易引发锌枝晶生长和析氢等副反应 严重限制了电池的循环寿命与商业化发展 [1] 技术创新细节 - 研究团队创新性地提出了“有机分子差速锁”概念 选用L-丝氨酸(Ser)作为多功能电解质添加剂 实现了对电解液体相和电极界面的分区精准调控 [1] - 在体相电解液中 Ser重塑锌离子溶剂化结构 提升了离子传输速率 同时其空间位阻效应适度减缓了反应动力学 [1] - 在电极界面 Ser优先吸附 引导锌离子均匀沉积 抑制枝晶生长 并形成保护层减轻副反应 [1] 性能验证与影响 - 采用该策略的碱性锌铁液流电池 在50毫安/平方厘米(30毫安时/平方厘米)电流密度下可稳定运行超过230小时 循环稳定性显著提升 [2] - 该项研究成果揭示了Ser添加剂的多重作用机制 为锌基液流电池的性能优化与工程应用提供了新思路和理论依据 [2]