全钒氧化还原液流电池（VRFB）有望为利用可再生能源实现低成本和电网规模的电力存储提供途径。然而，高负载催化剂的传质和活化过程的相互作用使得驱动高性能密度 VRFB 具有挑战性。

在此，香港城市大学Walid A. Daoud报道了一种表面到孔的界面设计，该设计通过解耦激活和传输来释放原子双暴露催化表面的潜力。

文章要点

1）该功能界面在不对称 Bi-O-Mn 结构中容纳电子调节的原子 Bi 催化剂，加速 V³⁺/V²⁺ 转换，以及介孔 Mn₃O₄ 子支架，用于氧化还原活性物质的快速穿梭，从而使位点可及性最大化，相反到传统的运输受限催化剂。

2）通过将该界面原位接枝到微米多孔碳毡（Bi₁-sMn₃O₄-CF）上，实现了高性能液流电池，即使在400 mA cm^-2的高电流密度下，也能产生76.72%的创纪录高能量效率，峰值功率密度为 1.503 W cm^-2 ，超过了不含 Bi 催化剂的 sMn3O4-CF 电池（62.60%，0.978 W cm^-2 ）。此外，该电池具有超过 1500 次循环的非凡耐用性，这标志着可持续 RFB 的重大突破。

参考文献

Xiangyang Zhang, et al, Decoupling activation and transport by electron-regulated atomic-Bi harnessed surface-to-pore interface for vanadium redox flow battery, Adv. Mater. 2023

DOI: 10.1002/adma.202305415

https://doi.org/10.1002/adma.202305415