锌溴液流电池具有高理论能量密度、电解液成本低的优势,在大规模储能领域具有较好的应用前景。但其Br2/Br-反应活性较低,导致其工作电流密度较低(~20mA/cm2),造成电堆功率密度低,材料成本高,严重制约了其发展。为了提高Br2/Br-电堆的反应速率,进一步提高锌溴液流电池的功率密度,研究团队通过结构设计开发出高度有序的介孔碳正极材料,并将其应用于锌溴液流电池。该电极材料为Br2/Br- 的反应提供了更多的活性位点,提高了其反应动力学速率;同时高度有序的孔结构可以有效地降低溴的扩散阻力。用其组装的单电池在80mA/cm2的电流密度下运行,能量效率超过80%,突破了低功率密度的制约瓶颈,为高功率密度、低成本的锌溴液流电池的开发打下了良好的基础。相关研究成果在线发表在Nano Energy, 2016, 21, 217-227上。
以上研究工作得到了国家自然科学基金委、教育部能源材料化学协同创新中心、大连化物所-以色列化工集团合作项目等相关项目资助。