揭示紫精负极两阶段碱化机制：西安交大团队在水系有机液流电池领域取得新突破

背景：在碳达峰、碳中和战略目标驱动下，风能、光伏等清洁可再生能源快速发展，但其间歇性与波动性亟需高安全、可规模化的储能技术支撑。水系有机液流电池因其低成本、高安全性等优势成为关键技术路径，其中紫精类分子作为负极活性材料研究核心，但其在充放电循环中伴随明显电解液碱化，导致分子降解与容量衰减，成为制约应用的关键瓶颈。研究目的：西安交通大学宋江选教授团队通过构建多模态表征系统，旨在揭示紫精负极的两阶段碱化机理，并基于此提出优化策略以提升电池性能。结论：研究首次系统揭示紫精电解液碱化的两阶段动态规律，第一阶段由析氢反应主导导致pH不可逆上升，第二阶段由季铵氮与吡啶氮位点可逆结构互变引发周期性pH振荡；通过提升支持电解质浓度有效抑制析氢反应，实现了能量密度达66.9 Wh Lanolyte-1、循环稳定性达99.25%/天的高性能紫精基水系有机液流电池，为电解质分子设计与体系优化提供普适性指导。