锌溴液流电池(ZBFB)作为一种具有高理论能量密度(430 Wh kg−1)的变革性储能技术,受到了广泛关注。然而,由于多溴阴离子(Br2n+1−)的活性物种在高浓度下严重穿梭,其效率和稳定性长期受到威胁。在此,华南理工大学梁振兴、傅志勇、万凯开发了一种新型的高亲水性络合剂,N-甲基-N,N-双(2-羟乙基)-1-溴化丙烷(PMDA),用于溴的有效均相管理,从而在ZBFB的高操作浓度下实现低溴穿梭。
本文要点:
1) 理论和实验结果表明,PMDA与Br2n+1−相互作用,形成更大尺寸的复合物PMDABr2n+1。当添加0.40 M PMDA时,溴在高达1.20 M的高浓度下保持均匀,其渗透率显著降低了74%。
2) 此外,ZBFB在均匀的溴锂辉石中实现了57.2 Ah L−1的运行容量,并且具有≈90.0%的高库仑效率和优异的循环稳定性(每次循环的容量保持率为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