氧化还原液流电池已被讨论为可扩展且简单的固定式能量存储设备。然而，目前开发的系统存在能量密度竞争力不强和成本高等问题，制约了其更广泛的应用。缺乏适当的氧化还原化学，优选基于自然界丰富且在水性电解质中显示出高溶解度的活性材料。通过八电子氧化还原反应在限制物质氨和硝酸盐之间运行的以氮为中心的氧化还原循环几乎没有引起注意，尽管它在生物过程中无处不在。氨或硝酸盐是具有高水溶性的世界级化学品，因此相对安全。

近日，清华大学Haihui Wang，马普胶体与界面研究所Markus Antonietti，华南理工大学Gao-Feng Chen展示了这种基于氮的氧化还原循环在氨和硝酸盐之间的研究。

文章要点

1）八电子转移作为锌基液流电池的阴极电解液，它连续工作了 12.9 天，进行了 930 次充放电循环。可以达到极具竞争力的 577 Wh L^-1 能量密度，远高于大多数报道的液流电池（例如标准溴化锌电池的 8 倍），表明具有八电子转移的氮循环可以提供有前途的阴极氧化还原用于安全、负担得起和可扩展的高能量密度存储设备的化学。

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Haifeng Jiang, et al, A Nitrogen Battery Electrode involving Eight-Electron per Nitrogen for Energy Storage, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202305695

DOI: 10.1002/anie.202305695

https://doi.org/10.1002/anie.202305695