通过双金属电催化剂催化阳极 Cr2+/Cr3+ 氧化还原化学，用于高性能铁-铬流动电池

可再生能源集成需要一种安全和高效的解决方案，以有效地大规模存储和释放电能。成本效益高的铁铬氧化还原流动电池是长时程电网级能量存储应用的复兴替代方案。然而，Cr2+/Cr3+氧化还原反应的缓慢动力学以及阳极的寄生氢析出仍然显著限制了铁铬流动电池的高性能运行。在此，在碳毡电极上精心设计和制备了双金属Pb/Bi电催化剂，该催化剂协同促进Cr2+/Cr3+动力学并缓解氢析出。结合实验表征和理论计算证明，金属Bi由于强吸附和增强的Cr-3d和Bi-6p轨道杂化而显著提高Cr2+/Cr3+的可逆性，而具有高活化能势垒的Pb有效地缓解了氢析出。得益于优化Pb/Bi比例的Pb/Bi双金属电催化剂，与使用原始碳毡的流动电池相比，铁铬流动电池表现出较低的极化和显著提高的速率性能，在125 mA cm−2下易于实现77%的能量效率，这为开发用于铁铬流动电池高性能运行的高效率电催化剂提供了深刻见解。

服务对象 ： 中国科学院金属研究所
发表时间： 2023年2月26日
发表期刊： Journal of Power Sources
文章链接： 10.1016/j.jpowsour.2023.232860