水性氧化还原液流电池(RFB)是极具应用前景的储能技术之一,多硫化物由于其低成本和高容量而成为极具潜力的活性材料,但其低能量效率和低工作电流密度限制了其实际应用。在这里,香港中文大学Lu Yichun报道了一种活性和持久的分子催化剂(核黄素磷酸钠,FMN-Na),其通过均相催化将缓慢的多硫化物还原反应转化为FMN-Na的快速氧化还原反应。
本文要点:
1) FMN-Na催化剂大大降低了多硫化物-亚铁氰化物RFB(S-Fe-RFB)的过电位,即在30 mA cm-2下的过电位从800 mV降低至241 mV 。相应的S-Fe液流电池在40 mA cm−2下进行了2000次循环,并且每个循环的衰减率为0.00004%。
2) 作者发现,催化的多硫化物-碘化物RFB在40 mA cm-2下运行1300次循环后没有容量衰减。该工作解决了多硫化物基RFB在长时间储能应用中的瓶颈问题。
Jiafeng Lei et.al An active and durable molecular catalyst for aqueous polysulfide-based redox flow batteries Nature Energy 2023
DOI: 10.1038/s41560-023-01370-0
https://doi.org/10.1038/s41560-023-01370-0