天津大学「国家级青年人才」康鹏最新Angew丨自组装液晶界面实现长寿命全铁液流电池！

该研究针对全铁液流电池中Fe²⁺/Fe⁰负极反应可逆性不足、铁腐蚀和枝晶生长等核心瓶颈，提出了一种利用非离子表面活性剂Brij 56在铁表面自组装形成动态层状液晶界面的策略。背景方面，水系氧化还原液流电池因高安全性和可规模化被视为重要储能体系，全铁液流电池虽具成本优势，但负极析氢和沉积不均问题严重限制其寿命。研究目的在于通过界面工程调控铁沉积行为，提升负极可逆性与电池稳定性。实验表明，该液晶界面能促进Fe²⁺去溶剂化、抑制H₂O诱导的副反应，并作为软模板实现平整致密的铁沉积。结论证实，添加Brij 56的全铁液流电池在20 mA cm⁻²下稳定运行300小时（超230圈），平均库伦效率达99.4%、能量效率达74.5%；在60 mA cm⁻²高电流密度和-10°C低温下仍具优异性能。该工作为低成本、长寿命液流电池的界面设计提供了新思路。