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近日，大連化物所儲能技術(shù)研究部（DNL17）李先鋒研究員和魯文靜副研究員團(tuán)隊在溴基液流電池電極研究方面取得新進(jìn)展。研發(fā)團(tuán)隊通過在電極表面基于可逆的固態(tài)溴絡(luò)合效應(yīng)，同步提高了電極的固溴能力和催化活性，降低了溴基液流電池的自放電率，提高了電池功率密度和循環(huán)壽命。

研究團(tuán)隊提出了一種向電極表面引入溴固態(tài)絡(luò)合劑的策略，基于強的可逆固態(tài)絡(luò)合效應(yīng)，可實現(xiàn)抑制電池自放電的同時增強溴電對的反應(yīng)活性。研究發(fā)現(xiàn)，與傳統(tǒng)電解液中的液態(tài)絡(luò)合劑相比，電極上的固態(tài)絡(luò)合劑對溴的絡(luò)合作用更強，其將可溶性的溴更加牢固地捕獲、固定于電極中，有效避免了溴從電極表面向本體電解液中的擴(kuò)散，從而抑制了電池的自放電反應(yīng)。團(tuán)隊利用該電極測試了鋅溴液流電池的性能，發(fā)現(xiàn)在充電至40mAh/cm2并擱置24小時后，其容量保持率由39.15%大幅度提升至82.93%。此外，與傳統(tǒng)電解液中的液態(tài)絡(luò)合劑不同，該電極表面的固態(tài)溴絡(luò)合效應(yīng)不會影響溴電對的電化學(xué)活性。此外，以該電極組裝的鋅溴液流電池可以在180mAh/cm2的高電流密度下穩(wěn)定循環(huán)580次，平均庫倫效率達(dá)99.30%。該工作為開發(fā)高功率密度、高容量保持率和長壽命溴基液流電池用電極材料提供了新思路。

相關(guān)研究成果以“Reversible Solid Bromine Complexation into Ti3C2Tx MXene Carriers: A Highly Active Electrode for Bromine-based Flow Battery with Ultralow Self-discharge”為題，于近日發(fā)表在《能源與環(huán)境科學(xué)》（Energy & Environmental Science）上。 

原標(biāo)題：大連化物所設(shè)計開發(fā)出溴基液流電池用高活性、高固溴能力電極材料