美国研究团队提出新的水性氧化还原液流电池设计,实现高压稳定运行

2024-04-13  美国 来源:其他 作者:张宇麒 领域:新材料

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据CASEnergy 4月10日消息,美国哈佛大学研究团队提出了一种温和的pH解偶水性氧化还原液流电池(ARFB)。研究人员以酸碱发生器的三室双膜电池结构作为模型实现了温和的pH解耦设计,并采用了pH差恢复系统,以解决1.23 V电化学窗口这一关键障碍,在正极电解液pH值约为13和负极电解液pH值约为3的情况下操作,将酸碱交叉速率抑制到小于0.3 nmol s-1 cm-2。该策略允许开路电压超过1.7 V,具有较长的使用寿命,并且只有很小的能源成本和库仑效率损失。此外,研究团队还开发了一种使用双极膜的电池,可在不添加外源酸和碱的情况下回收质子和氢氧化物,从而防止长期的盐积累问题。该研究解决了高压输出与酸碱交叉相关的能源成本损失之间的长期权衡,为开发下一代水性氧化还原活性分子、具有高选择性的低电阻膜和长寿命pH解耦ARFB系统提供了方向。相关研究成果发表于《Nature Energy》期刊。

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