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低成本水基电池打破寿命瓶颈 近年来,随着可再生能源占比提升,大规模电网储能需求急

低成本水基电池打破寿命瓶颈 近年来,随着可再生能源占比提升,大规模电网储能需求急剧增加。水系有机液流电池(AORFB)因其高安全性、长寿命与可模块化特性,被视为有前景的储能方案。但现实中,关键电解质往往面临稳定性差和成本高的难题。 NDI衍生物的应用与挑战 萘二酰亚胺(NDI)衍生物因每分子可存储两电子,理论能量密度高,成为负极电解质候选。然而,NDI分子的酰亚胺环与取代侧链易遭水中氢氧根离子亲核攻击,导致结构分解;此外,活性自由基聚集又会迅速提升电解液粘度,损害循环耐久性。尽管早期改性提高了溶解度,分子稳定性与长循环寿命依旧瓶颈未解。 离子“双硫磺”修饰的创新方案 结构优势与性能提升 220次循环零衰减与低成本 采用该电解质,并配合铁氰化钾正极体系,研发团队在220次充放电循环测试中观测到几乎零容量衰减,展现出卓越的循环稳定性。更重要的是,电解质材料成本仅为6.18美元/安时,为AORFB的商业化提供了可行路径。 前景展望 此项研究为AORFB电解质的稳定性与经济性双重提升提供了范式。未来,随着更多类似分子设计策略的应用,以及配套高性能正极与膜技术的完善,水基有机液流电池有望在电网调峰、储能电站及分布式能源系统中扮演重要角色,助力全球能源结构低碳化转型。