中国石油大学（北京）周明月/蓝兴英JEC：反应器工程破解高能量密度氧化还原靶向液流电池高负载悖论

背景：氧化还原靶向液流电池（RTFBs）通过引入固体储能材料来提升能量密度，但面临“高负载悖论”，即固体负载量增加时利用率反而下降，传统研究多聚焦于材料微观优化，未能根本解决高负载下的性能衰减问题。研究目的：中国石油大学（北京）周明月副教授和蓝兴英教授团队旨在从宏观反应器工程角度出发，通过优化反应器几何结构和流体动力学，解决高负载下的传质限制，以提升电池性能。结论：研究设计了一种顶部进液、底部出液的圆柱-倒锥复合式反应器，有效消除了流动死区，强化了传质，在Zn/[Fe(CN)6]3−-普鲁士蓝体系中实现了0.88 kg L-1的高固体负载和88.3%的利用率，获得了111.6 Wh L-1的能量密度，创造了该体系的新纪录，证明了宏观反应器工程是破解高负载悖论、实现高性能液流电池的关键策略。