西安交大团队突破碱性锌基液流电池寿命瓶颈
碱性锌基液流电池因其安全性高、电压优势明显及成本低廉等特性，近年来在新型电力系统的长时储能领域备受关注。然而，电池运行过程中，负极侧锌离子的传输速度与电化学反应速率之间存在显著失配，导致锌枝晶生成与不可逆副反应频发，进而严重影响电池的循环寿命，阻碍其商业化应用。
为解决这一技术难题，西安交通大学能源与动力工程学院的何雅玲院士与李印实教授团队提出了一项创新策略——“有机分子差速锁”。他们通过引入L-丝氨酸（L-Serine，简称Ser）作为添加剂，构建了一个可有效调控锌离子传输与反应平衡的负极电解液环境。该策略旨在通过Ser在体相与界面的协同作用，实现锌沉积过程的稳定控制。
实验与理论模拟相结合的分析显示，Ser在电解液中能够有效重构锌离子的溶剂化结构，提升离子迁移率的同时，抑制还原反应的过度进行。在电极/电解液界面，Ser优先吸附于金属锌表面，促使离子通量分布均匀，延缓锌沉积速率，并在锌表面形成稳定的保护层，从而有效抑制析氢与腐蚀反应的发生。
实际循环测试表明，在50 mA·cm-2（30 mAh·cm-2）的电流密度下，引入Ser的电池可连续稳定运行超过230小时。这一成果揭示了Ser在调节锌离子体相与界面行为中的多重机制，为开发高稳定性和长寿命的碱性锌基液流电池提供了理论支撑与技术路径。
该研究成果于去年12月发表于《先进功能材料》（Advanced Functional Materials）。论文通讯作者为何雅玲院士与李印实教授，第一作者为西安交大能动学院博士研究生种法政。