阿德莱德大学乔世璋最新JACS丨ACh双域调控实现超长寿命锌溴液流电池！

本文针对锌溴液流电池在电网储能应用中的关键挑战，包括正极多溴离子穿梭和负极锌枝晶生长与析氢反应，提出了一种基于乙酰胆碱（ACh⁺）的双功能电解液添加剂策略。研究背景指出，传统单一功能添加剂难以同时解决正负两极问题，而多添加剂体系则可能引发交叉干扰。研究目的是通过设计单一分子添加剂ACh⁺，同时稳定溴正极和锌负极。在正极侧，ACh⁺的季铵基团与多溴离子（Br₃⁻/Br₅⁻）形成离子缔合体，增大分子尺寸，有效抑制穿梭效应；在负极侧，ACh⁺的乙酰基优先吸附于锌表面，构筑贫水界面，降低局部水活性，从而抑制析氢、枝晶和死锌的形成。结论表明，采用ACh⁺的锌溴液流电池循环寿命从80圈延长至超过6400圈，累计镀锌容量达128 Ah cm⁻²，性能大幅提升。该工作为高倍率、长寿命水系锌溴液流电池的分子设计提供了新思路。