大連化物所溴基液流電池電極材料研究獲進展

近日，中國科學院大連化學物理研究所儲能技術研究部研究員張華民、李先鋒團隊利用“孔徑篩分效應”固溴，設計、制備出兼具高活性和固溴功能的籠狀多孔碳材料，并實現了其在鋅溴液流電池中的應用。相關研究成果發表在《先進材料》（Advanced Materials，DOI：10.1002/adma.201605815）上。

Br2/Br-氧化還原電對因具有較高的電極電勢和低廉的成本，使溴基液流電池成為研究熱點之一。Br2/Br-反應活性較低和溴的交叉互混是溴基液流電池面臨的關鍵挑戰。

該研究團隊設計了一類中空多孔納米籠狀材料，其外殼的孔徑介于溴離子和絡合態溴之間；利用“孔徑篩分效應”，使溴離子在籠內部發生電化學反應后“固定”在內部，從而有效抑制溴的交叉污染。采用該材料組裝的單電池在80mA/cm2充放電條件下，庫倫效率達到98%，能量效率達到81%。該工作為溴基液流電池電極材料的設計制備提供了新思路。

上述研究工作得到國家自然科學基金委，教育部能源材料化學協同創新中心（iChEM）和大連化物所-以色列化工集團合作項目等資助。