钨在液流电池中的应用

近日，ScienceDirect官网消息显示，过渡金属钨能应用在液流电池中，即厦门大学陈嘉嘉教授课题组发现多金属氧酸盐团簇材料{CoW12}是一种理想型的储能材料，具有多电子氧化还原能力，可调节的水溶性，能有效提高水系液流电池的输出电压和能量密度。

据中钨在线了解，液流电池是由Thaller于1974年提出的一种电化学储能技术，是利用正负极电解液分开、各自循环的一种高性能蓄电池，具有容量高、循环使用寿命长的特点。在液流电池中，活性物质储存于电解液中，具有流动性，可以实现电化学反应场所（电极）与储能活性物质在空间上的分离，电池功率与容量设计相对独立，适合大规模蓄电储能需求。

储能液相电对是液流电池的核心组分，其物理化学性质直接决定液流电池的性能。常见的储能液相电对包括金属离子、卤素离子以及有机分子等。通过调节储能液相电对的分子结构，能实现对液流电池功率和容量的调控，但是这往往需要繁复的分子设计与合成过程。

厦门大学研究者设计出的多金属氧酸盐团簇材料{CoW12}，通过调控POMs的质子/电子转移过程，能提升的液流电池的功率与容量。研究表明，多金属氧酸盐团簇材料{CoW12}的{W12O36}外壳和{CoO4}内核具有截然不同的电极反应过程。

其中，{W12O36}外壳是质子耦合电子的内球电子转移反应，在低电位区间表现出两个2e-氧化还原峰，且峰电位随pH变化。{CoO4}内核是外球电子转移反应，在高电位区间表现出一个1e-氧化还原峰，且峰电位不受pH影响。随着pH的升高，{W12O36}外壳电位负移，{CoO4}内核的电位不变。因此，将pH从1提升至4时，{CoW12}电位窗口从1.31V拓宽至1.56V。

利用{W12O36}外壳和{CoO4}内核的电化学氧化还原反应分别作为正负极反应，构建{CoW12}对称型液流电池。在pH为4时，电池的最高输出电压平台为1.56V，幷且400圈长循环平均库伦效率高于99%，容量保持率高于96%。（来源：科学材料站）

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