大連化物所溴基液流電池電極材料研究獲進(jìn)展

近日，中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所儲(chǔ)能技術(shù)研究部研究員張華民、李先鋒團(tuán)隊(duì)利用“孔徑篩分效應(yīng)”固溴，設(shè)計(jì)、制備出兼具高活性和固溴功能的籠狀多孔碳材料，并實(shí)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(jìn)材料》（Advanced Materials，DOI：10.1002/adma.201605815）上。

Br2/Br-氧化還原電對(duì)因具有較高的電極電勢(shì)和低廉的成本，使溴基液流電池成為研究熱點(diǎn)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(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一類(lèi)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(kù)倫效率達(dá)到98%，能量效率達(dá)到81%。該工作為溴基液流電池電極材料的設(shè)計(jì)制備提供了新思路。

上述研究工作得到國(guó)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(tuán)合作項(xiàng)目等資助。