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???Angew：氧化還原液流電池離子導(dǎo)電膜的化學(xué)和微觀結(jié)構(gòu)展望

對(duì)功率和能量進(jìn)行解耦控制的氧化還原液流電池 (RFB) 被認(rèn)為是最有前景的電網(wǎng)規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)之一。然而，由于缺乏合適的離子導(dǎo)電膜，具有高往返效率、高倍率能力和長(zhǎng)循環(huán)壽命的RFB在實(shí)際應(yīng)用中的發(fā)展受到高度限制。

美國(guó)德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校余桂華教授全面回顧了RFB離子導(dǎo)電膜的最新進(jìn)展。

作者在分子水平上總結(jié)了最近報(bào)道的 RFB 膜的設(shè)計(jì)原理，重點(diǎn)是新的化學(xué)、新的微觀結(jié)構(gòu)和創(chuàng)新的制造策略。該領(lǐng)域近年來(lái)取得了很大進(jìn)展，根據(jù)分離層的微觀結(jié)構(gòu)，膜主要分為致密型和多孔型。致密膜特別關(guān)注高分子材料的分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)，而多孔膜則側(cè)重于化學(xué)、孔結(jié)構(gòu)和制造策略的創(chuàng)新。

這篇綜述強(qiáng)調(diào)了在RFB膜中構(gòu)建離子傳輸通道的合理設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)高離子電導(dǎo)率、高選擇性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性。此外，還討論了該領(lǐng)域的未來(lái)挑戰(zhàn)和前景。

圖1 RFBs不同類(lèi)型膜的離子傳輸通道示意圖

圖2 具有固有孔的MOFs基和無(wú)機(jī)材料基多孔膜

A Chemistry and Microstructure Perspective on Ion Conducting Membranes for Redox Flow Batteries. Angewandte Chemie International Edition 2021. DOI: 10.1002/anie.202105619

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