全钒液流电池电极材料关键问题及应对策略

作     者：蔡家辉 朱凯 赖勤志 

作者机构：哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院 东北大学秦皇岛分校资源与材料学院 

出 版 物：《精细化工》 (Fine Chemicals)

年 卷 期：2025年

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(22179019) 

主　　题：全钒液流电池 电极材料 大规模储能 电极老化 析氢反应 

摘      要：全钒液流电池（VRFB）凭借寿命长、安全、环保以及容量规模可扩展等特性，成为未来极具前途的大规模储能系统之一。电极作为VRFB核心部件，对电池能量效率具有重大影响。但电极催化面积不足、催化活性低、长循环过程中老化损耗、存在的副反应——析氢反应（HER）等阻碍了VRFB进一步商业化。电极老化和HER会减少VRFB使用寿命，降低VRFB性能。对于电极老化以及HER问题缺少可靠的应对策略，亟需对已有研究成果进行归纳总结。该文首先综述了提高电极催化面积及催化活性的改性策略；然后，详细讨论了电极老化特征、老化监测方法、HER的影响因素及HER先进表征技术；最后，结合研究现状为VRFB电极材料未来的发展提出了切实可行的建议：加固碳纤维以及增强电极中sp2碳稳定性将是延缓电极老化的重要策略，金属和金属氧化物催化剂以及更均匀的电极材料则具有抑制HER的巨大潜力。