我国锌溴液流电池突破：寿命延长20倍，成本降41%

我国科研团队在锌溴液流电池领域取得重要突破，成功攻克其长期面临的关键技术瓶颈。通过构建新型溴基两电子转移反应体系，电池循环寿命实现跨越式提升，较传统系统延长20倍以上，同时达成接近零腐蚀的目标，并显著提高能量密度。

该研究成果由中科院大连化学物理研究所李先锋研究员领衔的团队完成，相关论文已于12月19日发表于国际权威学术期刊自然•能源。研究团队创新性地引入胺类溴捕获剂，例如磺氨酸钠（SANa），在充电过程中迅速将生成的强腐蚀性溴单质转化为稳定的溴代胺化合物。这一机制使电解液中游离溴浓度从传统体系的数百毫摩尔级别降至仅7摩尔，从根本上抑制了材料腐蚀问题。

在反应机理方面，团队实现了从传统单电子转移（Br?→Br?）向两电子转移（Br?→Br?）的升级，大幅提升了单位体积的能量存储能力。以往充电时产生的深红色、具强腐蚀性的液态溴相，在新体系中不再出现，电解液始终保持透明均一状态，表明溴被即时捕获并稳定封存。

该设计不仅有效消除腐蚀风险，还显著增强了电化学反应的可逆性，使电池在长时间运行中仍能维持80%以上的能量效率。实验数据显示，采用新技术的锌溴液流电池可实现超过600次的稳定循环，累计运行达1400小时，较原有水平提升约7倍。

在能量密度方面，当溴离子浓度为2M时，电池体积能量密度由原先的90Wh/L提升至152Wh/L，增幅接近69%。通过进一步优化电解液浓度，能量密度有望逼近200Wh/L，已可与部分锂离子电池相媲美，且在整个提升过程中未牺牲能量转换效率——即便在40mA/cm²的电流密度下，效率仍保持在78%以上。

得益于腐蚀程度的极大降低，电池对关键组件的材质要求显著下降，不再依赖价格高昂的氟化物膜和特种防腐材料，改用成本更低的SPEEK膜即可实现稳定运行。这一改进直接推动电解液成本从128美元/kWh降至75美元/kWh，降幅达41%，整个长时储能系统的单位成本有望控制在161美元/kWh，进入当前主流锂电储能的成本区间。

此项技术突破为锌溴液流电池的大规模应用铺平道路。凭借高安全性、长寿命与日益优化的成本结构，该类电池未来有望成为电网级储能的理想选择，尤其适用于风电、光伏等波动性可再生能源的并网调节，在电网频率调控、应急备用电源及离网供电系统等场景中发挥重要作用。