鋅溴液流電池(ZBFB)作為一種具有高理論能量密度(430 Wh kg?1)的變革性?xún)?chǔ)能技術(shù),受到了廣泛關(guān)注。然而,由于多溴陰離子(Br2n+1?)的活性物種在高濃度下嚴(yán)重穿梭,其效率和穩(wěn)定性長(zhǎng)期受到威脅。在此,華南理工大學(xué)梁振興、傅志勇、萬(wàn)凱開(kāi)發(fā)了一種新型的高親水性絡(luò)合劑,N-甲基-N,N-雙(2-羥乙基)-1-溴化丙烷(PMDA),用于溴的有效均相管理,從而在ZBFB的高操作濃度下實(shí)現(xiàn)低溴穿梭。
本文要點(diǎn):
1) 理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,PMDA與Br2n+1?相互作用,形成更大尺寸的復(fù)合物PMDABr2n+1。當(dāng)添加0.40 M PMDA時(shí),溴在高達(dá)1.20 M的高濃度下保持均勻,其滲透率顯著降低了74%。
2) 此外,ZBFB在均勻的溴鋰輝石中實(shí)現(xiàn)了57.2 Ah L?1的運(yùn)行容量,并且具有≈90.0%的高庫(kù)侖效率和優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性(每次循環(huán)的容量保持率為100.0%)。
Qinghua Xiong et.al Homogeneous Complexation Strategy to Manage Bromine for High-Capacity Zinc–Bromine Flow Battery Adv. Energy Mater. 2024
DOI: 10.1002/aenm.202403347
https://doi.org/10.1002/aenm.202403347