本报讯（见习记者王昊昊）近日，长沙理工大学教授贾传坤、丁美联合中科院金属研究所研究员唐奡、清华大学深圳国际研究生院教授周光敏研究发现，溴离子在电池工作过程中能够很好地与锌离子络合，提升了锌/锌离子电对氧化还原的可逆性和稳定性。相关研究成果发表在《储能材料》上。

锌铁液流电池因成本低、安全性高等优点展现出良好的应用前景。但锌铁液流电池仍面临负极锌氧化还原可逆性差、锌枝晶和锌钝化等问题，造成锌铁液流电池循环稳定性差和实际使用寿命短，限制其进一步商业化发展。研究表明，锌—溴络合可让中性锌铁液流电池实现长寿命和高性能。

研究团队通过密度泛函理论计算，证明了溴代水合锌离子相对于水合锌离子去溶剂化能垒更低，从而促进了锌离子在电极上的沉积与脱附。因此，基于负极电解液锌—溴络合作用的中性锌铁液流电池展现出优异的电池性能，经过2000次循环后，电池容量保持率在80%以上。

测试表明，该电池展现出优异的倍率性能。当增加正极电解液浓度，通过负极锌溴络合作用得到的中性锌铁液流电池仍能获得良好的循环稳定性，且最大功率密度达到273毫瓦每平方厘米。

研究者还对中性锌铁液流电池小电堆进行了组装和测试。结果表明，由3个单电池构成的电堆，稳定循环超过600次且无明显容量衰减，容量保持率在86.9%以上。经过与部分已报道且具有代表性的液流电池体系对比，该工作提出的中性锌铁液流电池的电解液成本较低。

相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.ensm.2021.10.043