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水系全鐵液流電池（AIFB）因其極低的成本和安全特性而對于大規(guī)模和長期儲(chǔ)能具有吸引力。為了加速商業(yè)應(yīng)用，長循環(huán)和可逆鐵陽極電解液有望解決關(guān)鍵障礙，即鐵枝晶生長和析氫反應(yīng)（HER）。

在此，北京化工大學(xué)Yuanhui Cheng報(bào)道了一種具有三乙醇胺（TEA）和2-甲基咪唑（MM）雙配體的強(qiáng)鐵絡(luò)合物。

文章要點(diǎn)

1）通過將兩個(gè)配體引入一個(gè)鐵中心，復(fù)合物的結(jié)合能增加，使其在充放電反應(yīng)中更加穩(wěn)定。Fe(TEA)MM絡(luò)合物在Fe³⁺和Fe²⁺之間實(shí)現(xiàn)了可逆且穩(wěn)定的氧化還原，沒有金屬鐵生長和HER。

2）基于這種陽極電解液的 AIFB 在 80 mA cm^-2 下具有 80.5% 的高能效，并且在已報(bào)道的 AIFB 中表現(xiàn)出創(chuàng)紀(jì)錄的耐用性。 1400次循環(huán)后效率和容量保持近100%。該 AIFB 的資本成本為 33.2 kW h^-1 美元（例如，持續(xù)時(shí)間 20 小時(shí)），比鋰離子電池和釩液流電池便宜。

這種雙配體螯合策略不僅解決了AIFB當(dāng)前面臨的問題，而且為進(jìn)一步提高其他液流電池的循環(huán)穩(wěn)定性提供了思路。

參考文獻(xiàn)

Shaocong Wang, et al, A Double-ligand Chelating Strategy to Iron Complex Anolytes with Ultrahigh Cyclability for Aqueous Iron Flow Batteries, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202316593

DOI: 10.1002/anie.202316593

https://doi.org/10.1002/anie.202316593