「国家杰青」段昊泓领衔！北京化工大学栗振华/邵明飞最新Nature子刊丨开环液流电池联产化学品！

传统氧化还原液流电池主要依赖峰谷电价差获利，系统成本较高，限制了其在长时储能中的应用。本研究提出一种开环液流电池新架构，将能量储存、放电时化学品制造与充电时氢气生产集成于单一装置中。通过将VO₂⁺/VO²⁺正极对与有机底物氧化反应耦合，构建了开路电压高达2.2 V的电池体系。以乙二醇氧化制乙醇酸为例，峰值功率密度达238.4 mW cm⁻²，在20 mA cm⁻²下电压效率和能量效率超过100%，并可拓展至13种有机底物。放大至200 cm²电极并接入光伏系统后，10天内输出948.6 Wh电能，同时生产532.2 g乙醇酸和272.9 L H₂，测算平准化电力成本低至-0.26 $/kWh。研究目的旨在突破传统液流电池仅靠电价差的盈利局限，通过联产高值化学品和燃料实现收益多元化。结论表明，该开环液流电池平台在可再生能源储存、夜间供电和化学品联产中具有显著的综合效益，为低成本长时储能技术的商业化提供了新方向。