12月22日消息，我國科學家成功破解了鋅溴液流電池長壽命難題，開發出新型溴基兩電子轉移反應體系，使電池循環壽命提升20倍以上，同時實現了“近乎零腐蝕”和更高能量密度。

這項突破由中國科學院大連化學物理研究所李先鋒研究員團隊完成，相關成果已于本月19日在《自然?能源》(Nature Energy) 發表。

科學家創新引入胺類溴捕獲劑（如磺氨酸鈉 SANa），將充電過程中產生的強腐蝕性溴單質迅速轉化為穩定的溴代胺類化合物，使電解液中游離溴濃度從傳統的數百毫摩爾驟降至僅7摩爾，幾乎消除了腐蝕隱患。

同時將傳統的單電子轉移(Br?→Br?) 升級為兩電子轉移(Br?→Br?)，能量密度大幅提升。

傳統電池充電時，溴離子被氧化成Br?，形成腐蝕性強的深紅色液體，甚至出現油狀溴相，而在新體系中，Br?一生成就被 SANa“捕獲”，電解液始終保持清亮均一，無溴相形成。

這一轉變不僅解決腐蝕問題，還使反應可逆性顯著提升，能量效率保持在80%以上。

采用新技術的鋅溴液流電池循環壽命可超600次，是傳統鋅溴液流電池的20倍以上，累計運行時間1400小時，提升7倍。

在2M溴離子濃度下，電池體積能量密度從90Wh/L提升至152 Wh/L，提升約69%，進一步優化濃度后，能量密度接近200Wh/L，已接近部分鋰離子電池水平，且未以犧牲效率為代價，在40mA/cm2電流密度下仍保持78%以上的能量效率。

而且由于腐蝕大幅降低，不再需要昂貴的氟化物膜和特種防腐材料，改用普通SPEEK膜即可穩定運行。

電解液成本從128美元/kWh降至75美元/kWh，降低約41%，系統總成本 (長時儲能) 有望降至161美元 /kWh，接近主流鋰離子儲能系統價格區間。

未來這種電池有望成為大規模儲能的“理想之選”，特別適合風能、太陽能等不穩定可再生能源的并網儲能，在電網調頻、備用電源、離網系統等領域大規模應用。