韩国蔚山科学技术院(UNIST)研究团队在大规模储能系统(ESS)关键技术之一——铁铬氧化还原液流电池(ICRFB)方面公布最新进展。该电池采用含铁、铬的水溶液作为电解液,因水基体系降低安全风险、且铁与铬资源丰富、成本较低,被认为适用于电网级储能及数据中心等高负载场景。
UNIST能源化学系李贤旭教授团队表示,铁铬液流电池的工程化应用长期受限于铬反应动力学缓慢以及副反应带来的效率损失,其中氢气析出反应(HER)尤为突出。为解决上述问题,团队提出基于界面工程的电极表面改性方法。

根据团队在期刊《材料化学A》发表的论文,研究人员通过电沉积方式在电极表面涂覆铋(Bi)。论文称,该方法带来两项关键效果:其一,Cr³⁺/Cr²⁺电荷转移动力学得到显著提升,反应速率提高约10倍;其二,氢气析出反应受到抑制,起始电位向更负方向移动,从而减少副反应对电池性能的影响。
团队报告称,在上述改性策略下,电池可稳定运行超过500个循环,平均能量效率为75.22%;库仑效率达到99.29%,意味着注入体系的电子几乎全部参与有效电化学反应。

李贤旭表示,该研究显示电极界面设计不仅可用于催化目标反应,也可用于有意抑制不期望的副反应,从而为提升水系液流电池的耐久性与效率提供路径。
他同时提到,团队此前在《先进能源材料》(2023年)首次报道六氰铬酸盐作为基于阴离子的铬氧化还原介质,并在此后持续围绕该化学体系开展研究,发表多篇论文以加深对相关氧化还原反应的理解。李贤旭称,团队将继续推进基于阴离子的氧化还原化学研究,以开发更长寿命、更安全且更具成本优势的储能技术。
发表评论
登录后才可评论。
去登录