近日,中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所儲能技術(shù)研究部研究員張華民、李先鋒團隊利用“孔徑篩分效應(yīng)”固溴,設(shè)計、制備出兼具高活性和固溴功能的籠狀多孔碳材料,并實現(xiàn)了其在鋅溴液流電池中的應(yīng)用。相關(guān)研究成果發(fā)表在《先進材料》(Advanced Materials,DOI:10.1002/adma.201605815)上。
Br2/Br-氧化還原電對因具有較高的電極電勢和低廉的成本,使溴基液流電池成為研究熱點之一。Br2/Br-反應(yīng)活性較低和溴的交叉互混是溴基液流電池面臨的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。
該研究團隊設(shè)計了一類中空多孔納米籠狀材料,其外殼的孔徑介于溴離子和絡(luò)合態(tài)溴之間;利用“孔徑篩分效應(yīng)”,使溴離子在籠內(nèi)部發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)后“固定”在內(nèi)部,從而有效抑制溴的交叉污染。采用該材料組裝的單電池在80mA/cm2充放電條件下,庫倫效率達到98%,能量效率達到81%。該工作為溴基液流電池電極材料的設(shè)計制備提供了新思路。
上述研究工作得到國家自然科學(xué)基金委,教育部能源材料化學(xué)協(xié)同創(chuàng)新中心(iChEM)和大連化物所-以色列化工集團合作項目等資助。
大連化物所溴基液流電池電極材料研究獲進展
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