低成本烃类膜如何提升商业规模液流电池的储能效率和稳定性？

液流电池的绿色转型：低成本碳氢化合物膜开启储能新篇章

液流电池凭借其卓越的安全性能、卓越的可靠性以及持久的使用寿命和高效率，正日益被视作储能领域的明日之星。然而，要推动其商业规模的应用，关键在于降低制造成本，特别是离子交换膜的成本。在这个挑战面前，大连化学物理研究所的李先峰教授团队成功突破了技术瓶颈。

3月21日，他们在权威期刊Joule上公布了一项突破性成果：通过中试合成和卷对卷制造，他们实现了高性能烃类膜的商业化生产。这项创新涉及磺化聚醚醚酮(SPEEK)聚合物的公斤级合成，以及SPEEK膜在碱性液流电池中的实际应用。

李教授团队的发现揭示了SPEEK膜的奥秘：其刚性骨架结构结合分散的阳离子交换基团，使得膜在碱性环境下保持极高的稳定性，有效阻止水分（H2O、OH-）渗透，形成稳定的氢键网络。这为氢离子在水分子（H2O）中的解离提供了理想条件，通过Grotthuss机制快速传递到相邻的OH-离子，从而显著提高了SPEEK膜的OH-电导率。

在实际应用中，这种高效SPEEK膜被成功集成进碱性锌铁液流电池堆，展现出强大的性能。在80 mA/cm²的电流密度下，电池堆的功率达到了惊人的4 kW，运行效率更是高达85.5%，这无疑为液流电池的商业储能提供了强有力的支撑，开启了低成本、长时储存能量的新篇章。