中国科学院大连化学物理研究所储能技术研究部（DNL17）的科研团队在液流电池领域取得重要突破。针对传统溴基液流电池存在的材料腐蚀与循环寿命短等难题，研究人员开发出基于双电子转移反应的新型锌溴液流电池体系，相关成果已发表于国际顶级能源期刊《自然-能源》（Nature Energy）。
传统溴基液流电池依赖溴离子（Br⁻）与溴单质（Br₂）间的氧化还原反应，具有资源储量丰富、电极电势高等优势。但充电过程中产生的溴单质会严重腐蚀电池材料，导致循环寿命大幅缩短。尽管现有溴络合剂可部分缓解腐蚀问题，但其形成的分相结构会降低系统均匀性，增加操作复杂度。研究团队通过创新反应路径设计，在电解液中引入胺类化合物作为溴清除剂，将生成的溴单质转化为溴代胺类化合物，使溶液中溴浓度降低至约7毫摩尔每升。
这种新型双电子转移机制实现了从Br⁻到Br⁺的电子跃迁，相较于传统单电子转移体系，能量密度显著提升。更关键的是，超低溴浓度有效抑制了电解液腐蚀性，为延长电池寿命提供了根本解决方案。实验数据显示，采用该技术的锌溴液流电池在5千瓦级系统测试中，以40毫安每平方厘米的电流密度稳定运行超过700个循环，总寿命突破1400小时，能量效率维持在78%以上。
研究团队进一步验证了该技术的工程应用潜力。通过使用传统非氟离子交换膜（SPEEK）组装的单电池，在长期运行测试中展现出优异稳定性，显著降低了材料成本。循环测试后的电池关键部件，包括集流体、电极和隔膜等，均未出现腐蚀现象，验证了低溴浓度策略的有效性。这项突破为开发高安全性、长寿命的溴基储能系统提供了全新范式，对推动锌溴液流电池的规模化应用具有重要价值。
该研究论文题为"Grid-scale Corrosion-free Zn/Br Flow Batteries Enabled by Multi-electron Transfer Reaction"，DNL17博士研究生徐越为论文第一作者。研究工作得到了国家重点研发计划等项目的支持。
