锌金属是一种低成本、高容量的负极材料，可用于开发高能量密度的水系氧化还原液流电池（RFBs）。然而，其在传统无机锌卤化物液流电池的储能应用主要受到卤化物正极电解质（例如溴）材料挑战的严重困扰，包括腐蚀、毒性和严重的穿梭等。
近日，犹他州立大学T. Leo Liu报道了一种高能量密度、高稳定性的双极性化合物，Zn[Fc(SPr)2]，并将其用于Zn-有机AORFB。
文章要点
1）研究发现，Zn[Fc(SPr)2]化合物的双极设计为液流电池带来了多项技术优势。首先，双极设计减轻了通常由不完美的离子选择性膜引起的氧化还原活性物质的交叉问题。第二，双极设计允许使用低成本、高导电性的多孔隔膜，这不仅会增加工作电流和功率密度，而且还会避免对昂贵的离子交换膜的需求。
2）在双流工作模式下，采用低成本多孔膜的双极Zn[Fc(SPr)2] AORFB的能量密度分别为10.1和20.2 Wh/L，高电流密度高达200 mA/cm2。同时，该系统提供了高达81.5%的能效，具有高达270.5 mW/cm2的功率密度，并在2000次充放电循环后保持了100%的容量，实现了迄今为止最稳定、能量最密集和最强大的AORFB。此外，在单流工作模式下，Zn[Fc(SPr)2] AORFB也在30.3 Wh/L的能量密度下提供稳定的循环。
参考文献
Jian Luo, et al, An Energy Dense, Powerful, Robust Bipolar Zinc-Ferrocene Redox Flow Battery, Angew. Chem. Int. Ed. 2022
DOI: 10.1002/anie.202204030
https://doi.org/10.1002/anie.202204030
