新型膜材料提升液流电池性能，锂电寿命延长至3000次

新型膜材料提升液流电池性能，锂电寿命延长至3000次

近日，中国科学院大连化学物理研究所和华南理工大学在电池技术领域接连取得重要突破，为解决电池续航问题提供了新的解决方案。

中国科学院大连化学物理研究所李先锋研究员团队在液流电池研究方面取得了重要进展。研究团队通过分子工程手段，开发出一种具有内在微孔结构的磺化聚醚醚酮（sPEEK）膜。这种新型膜材料通过引入三环结构的三苯基，形成了高度互联的亚纳米级水通道，不仅加速了电荷平衡离子的传输，还提升了液流电池的能量效率和操作稳定性。

实验结果显示，这种新型sPEEK膜在碱性液流电池中表现出色，能够在超过500 mA cm⊃2;的高电流密度下稳定运行，并在碱性锌铁液流电池中实现了2.5 W cm⊃2;的峰值功率密度。这一突破有望推动液流电池技术的商业化应用，为大规模储能系统提供更高效、更稳定的解决方案。

华南理工大学严克友教授团队则在锂金属电池领域取得重大进展。研究团队针对锂金属负极在碳酸酯电解液中的界面稳定性难题，提出了一种创新解决方案。他们利用单斜相m-Li2ZrF6纳米颗粒作为添加剂，在锂金属负极表面成功构建了具有优异电化学性能的基于三方相t-Li2ZrF6固态电解质界面。

这一突破性成果使得锂金属电池能够在2C的倍率下循环3000次后依然保持80%的容量。更重要的是，m-Li2ZrF6纳米颗粒的合成工艺简单，具备大规模生产条件，为锂金属电池的广泛应用提供了可能。

这两项突破性研究分别从不同角度解决了电池技术的关键难题。液流电池新型膜材料的开发，为大规模储能系统提供了更高效、更稳定的解决方案；而锂金属电池界面稳定性的改善，则为高能量密度电池的商业化应用铺平了道路。

这些新技术有望在多个领域产生深远影响。在新能源汽车领域，更长的电池寿命和更高的能量密度将显著提升车辆的续航能力和整体性能。在储能系统领域，高效稳定的液流电池将为可再生能源的大规模应用提供有力支持。此外，这些技术还有望在工业自动化、电力系统等多个领域发挥重要作用。

尽管这些研究成果令人振奋，但要实现大规模商业化应用仍面临一些挑战。例如，新型膜材料的制备成本和工艺需要进一步优化，锂金属电池的制造工艺也需要不断完善。然而，这些技术突破无疑为电池技术的发展注入了新的动力，也为实现绿色能源的广泛应用带来了新的希望。

随着进一步的研究和开发，这些新技术有望在未来的能量存储领域发挥重要作用，为推动全球能源转型和可持续发展做出重要贡献。