镍基限域型片层分子筛-碳毡复合电极在高性能溴基液流电池中的应用OA

溴基液流电池因其活性物质资源丰富、成本低廉而备受关注。然而,其商业化进程深受Br_(2)/Br^(-)反应动力学缓慢及多溴化物交叉扩散等问题的制约。为解决上述问题,本文聚焦于新型电极材料的开发设计,创新性地构筑了分子筛基复合电极材料,利用分子筛独特的孔道结构及限域效应优化电极性能,在碳毡上成功构建了自柱撑纳米片分子筛限域活性Ni物种复合电极(Ni@SPP-CF)。该材料巧妙地结合了自柱撑纳米片分子筛的多级孔结构提供的高比表面积与丰富的物理吸附位点,以及活性Ni物种的催化作用。实验结果表明,Ni@SPP-CF电极对溴物种表现出极强的吸附与固定能力,并显著提升了Br_(2)/Br^(-)反应动力学。基于Ni@SPP-CF组装的锌溴液流电池展现出优异的性能,在80 mA/cm^(2)电流密度下实现了97.9%的库仑效率与80.2%的能量效率,并可稳定运行超过800个循环(400 h)。本研究不仅为开发兼具高效催化与优异吸附能力的双功能电极材料提供了新策略,也为分子筛材料在液流电池的开发应用提供了新的视角,对推动高性能溴基液流电池的发展具有重要意义。