這種化學上的微小變化使液流電池的使用壽命更長
溴基流通池通過溴離子和元素溴之間的化學反應來儲存能量。這種化學性質很有吸引力，因為溴很容易獲得，具有高電化學勢，並且在液體電解質中溶解良好。缺點是在裝載過程中出現，此時會產生大量的溴。這種反應材料會攻擊電池組件，從而減少電池可以承受的充電週期次數並增加總體系統成本。被稱為溴絡合劑的添加劑可以幫助限制腐蝕，但通常會導致電解質分離成不同的相，從而破壞均勻性並使系統更難以管理。
在發表於的一項研究中 自然能源中國科學院大連化學物理研究所李先鋒教授領導的研究人員報告了一種溴基電池化學的新方法。該團隊設計了一種與溴相關的反應，可轉移兩個電子而不是一個電子，並成功地將其應用於鋅溴液流電池。他們的結果證明了長壽命電池系統的功能概念驗證和成功擴展。
捕集溴以提高性能
研究人員通過在電解質中添加胺化合物來實現這一目標，它們充當溴清除劑。在電池操作中，溴 (Br2）通過電化學反應轉化為溴化胺化合物。該過程減少了游離 Br 的量2 電解質中的濃度降至約 7 mM 的超低水平。傳統的溴化學基於從溴離子到 Br 的單電子轉移2。相比之下，新工藝允許兩個電子從溴離子轉移到溴化胺化合物，從而增加了能量密度。與此同時，布2 極低的含量大大減少了腐蝕作用，有助於延長電池壽命。
長期穩定性和大規模降低成本
然後，該團隊在實際條件下在鋅溴液流電池中測試了這種化學反應。因為電解液中游離Br很少22、電池採用標準無氟離子交換膜（SPEEK），可可靠運行，有助於降低成本。在5kW縮放測試中，電池在40mA cm的電流密度下穩定運行700次以上-2 能源效率達到78%以上。兄弟2 濃度仍然很低，以至於在循環之前或之後都沒有檢測到關鍵部件（包括集電器、電極和膜）的腐蝕。
對未來儲能的影響
李教授表示：“我們的研究為長壽命溴基液流電池的設計提供了一種新方法，為鋅溴液流電池的進一步應用和推廣奠定了基礎。”
