香港中文大学卢怡君/香港城市大学范俊最新Nature子刊丨仿生接力催化用于水系液流电池

本文受细胞呼吸顺序电子传递启发,提出仿生接力催化策略以解决水系液流电池中高反应速率与低过电位不可兼得的难题。研究背景是硫基和有机液流电池反应动力学慢,限制容量与效率；目的是通过协同低过电位(异咯嗪)和高活性(醌)催化剂实现高容量和高能效。在多硫化物-铁氰化物液流电池测试中,负极多硫化物容量利用率接近理论值(64 Ah L⁻¹),在20 mA cm⁻²下循环超500次,单次衰减率仅0.00071%。该策略还拓展至有机硫化物和偶氮电池,验证多种催化剂组合。结论提出接力催化为低成本长时储能提供新范式,有望推动基于硫、有机分子等地球丰产元素的大规模储能电池商业化。