中國網/中國發展門戶網訊 近期，中國科學院金屬研究所李瑛研究員、唐奡研究員團隊在新型低成本鐵基液流電池儲能技術研究領域取得了新進展。

在諸多新型儲能技術路線中，以全釩液流電池為代表的液流電池儲能技術，本質安全、可靈活部署，因此成為了長時儲能技術中的首選電化學儲能技術路線。研發低成本液流電池新體系新技術，是解決現階段液流電池產業化發展瓶頸的有效途徑。據介紹，研究人員以鐵負極氧化還原反應可逆性為切入點，先后通過電極界面缺陷設計和極性溶劑調，成功實現了充放電過程中鐵單質在電極纖維表面的均勻沉積和溶解。通過在電極界面進行金屬刻蝕處理，使得電極纖維表面富含缺陷結構，有效調控了Fe²⁺離子在電極界面的沉積反應成核特性，促進了鐵沉積反應均一性及氧化還原反應動力學，并利用理論計算和仿真分析揭示了Fe²⁺在碳缺陷處的雜化作用增強機制及鐵沉積過程演化規律。得益于此，組裝的全鐵液流電池實現了80 mW cm^-2的功率密度和250圈循環99%的電流效率，循環穩定性有效提升了10倍，研究結果證明了電極界面優化設計可有效提升鐵負極性能，為實現全鐵液流電池高效穩定運行提供了新途徑。

此外，研究人員通過在溶液中引入極性溶劑，利用極性分子與氫鍵相互作用，成功弱化了溶液的水合氫鍵網絡，將電解液凝固點有效降低到-20^oC以下，且協同提升了鐵負極電化學可逆性，首次實現了全電池在-20^oC低溫條件下下100小時穩定運行，研究結果為寬溫域全鐵液流電池技術產業化開發與應用推廣奠定了技術基礎。

圖（a）低溫全鐵液流電池功率密度與電壓曲線；（b）低溫電池循環與倍率性能