近日，国家能源集团低碳院储能技术研究中心杨家辉等在一区TOP期刊《Acta Physico-Chimica Sinica》（《物理化学学报》）发表了题为“Phosphonate-coordinated negolyte for high-performance aqueous all-iron redox flow batteries”的研究论文，创新性提出膦酸基配体络合物，显著提升了液流电池体系的低温抗冻性能和电化学稳定性，为新型电力系统构建提供了重要技术支撑。
▲研究成果发表在一区TOP期刊《Acta Physico-Chimica Sinica》（《物理化学学报》）
液流电池凭借固有安全性成为大规模能源存储领域的关注焦点，但电解液的低温抗冻性能不足，因此在北方地区场景中应用受限。本研究通过配体工程创新设计，引入新型多膦酸配体二乙烯三胺五（亚甲基膦酸）形成高度稳定的笼状络合物，精准实现液流电池负极电解液络合结构的稳定调控。另外，借助衰减全反射傅里叶变换红外光谱和原位三维拉曼光谱技术，明确了活性物质在电化学过程中的分子级配位环境与结构演变规律。该技术成果不仅凭借配体的大分子结构显著降低活性物质跨膜渗透穿梭问题，在近7天的测试中库伦效率始终接近100%，同时赋予电解液-50.4℃的超低温抗冻性与高效可逆的电子转移特性，助力液流电池在低温场景下的应用。
▲电解液在不同荷电状态下的衰减全反射傅里叶变换红外光谱和原位三维拉曼光谱
该研究提出了一种全新且适配极端低温环境的膦酸基配体络合物电解液开发路径，为北方高寒地区、户外储能等低温场景开发高稳定性、长寿命的全铁液流电池提供了关键材料支撑。机理研究进一步揭示了配体与活性物质的配位作用及电化学过程中的结构演变机制，为未来液流电池电解液的理性设计与低温性能优化提供了重要参考。
主要从事液流电池储能技术的开发和应用，聚焦电解液活性物质的分子结构设计、配方优化与电极材料的功能化改进、多维度表征研究，深度解析电化学反应机理与储能过程构效关系，以第一作者在Nature Communications等期刊发表论文7篇，累计申请发明专利22项，其中已授权10项。
正高级工程师，IEEE高级会员。2020年获IEEE“工业创新奖”，主持多项国家重点研发计划和国家自然科学基金课题以及美国能源部项目。主要研究方向为液流电池、炭基固体超高温储热技术、卡诺电池、固体氧化物燃料电池、电氢化多能协同等。共发表学术论文30余篇，获中国和国际授权发明专利100余项。
来源：国家能源集团低碳之声
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签到地点：吉首凯莱大饭店 一楼大堂，请凭名片直接于签到台领取资料、胸卡
会议用餐：5月21日午餐为自助餐，晚餐为答谢晚宴
住宿地点：吉首凯莱大饭店。扫描下方二维码预订
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