液流电池（RFBs）作为电化学能量存储器件，具有布局灵活、循环寿命长、响应时间快和电极反应简单等优点，相比匹配度要求较高的锂离子电池，它可以运用在耦合功率能量器件。RFBs中具有高性能离子选择透过性的交换膜一直是研究热点，目前会存在交叉污染和离子交换膜上的离子渗透问题，造成自放电、库伦效率低、能量效率低等缺陷。现存的多种解决方案中，大多数正负极采用不同的电解液。如果正负极采用相同电解液，离子交叉污染的问题就可避免。

来自北京航空航天大学的卢善富和相艳教授课题组近日在液流电池电解液上取得最新突破。他们使用钨钴杂多酸作为电解液，同时在正负极上工作，制得的器件有很高的开路电压、电流密度和能量效率。Co在杂多酸H6[CoW12O40]的中心位置，可以同时在正负极之间作为能量储存材料和在载流子。半电池理论容量达到108 A h L–1，用石墨毡做电极，电流密度为25 mA cm–2，体积比能量15.4 W h L–1获得99%的库伦效率和86%的能量效率。电流密度最高可达100mA cm–2，25 mA cm−2的电流密度时可以循环30次。

该课题组设计了一种新型钴–钨杂多酸电解质应用在液流电池中，它可以不添加任何电解质条件下同时在正负极之间工作，比容量和比能量受正负极体积比和电解液浓度所影响，正负电极体积比为4:1时获得了最好的电池性能，然而这种很有前景的氧化还原液流电池值得继续深入研究。

文章链接：

Yiyang Liu, et al, "An Aqueous Redox Flow Battery with a Tungsten–Cobalt Heteropolyacid as the Electrolyte for both the Anode and Cathode," Advanced Energy Materials, DOI: 10.1002/aenm.201601224

卢善富简介：

北京航空航天大学空间与环境学院副教授，Email：lusf@buaa.edu.cn

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研究方向：电化学能源储存与转化原理，关键材料及器件研究（燃料电池、液流电池等）以及电化学方法在环境保护中的应用探索。

相艳教授简介：

北京航空航天大学空间与环境学院教授，博导，Email：xiangy@buaa.edu.cn

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研究领域：燃料电池，聚合物电解质，生物光电蛋白、质子传输与调控，无机纳米材料。

（本文信息来源：北京航空航天大学新闻网；）

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