ZIF衍生多级孔氮掺杂石墨毡

超高功率密度

一种ZIF衍生多级孔氮掺杂石墨毡电极，同时具备高电化学活性与优异的局域传质能力，显著提升全钒液流电池在高电流密度下的性能。

Lan-Xin, Liang · Jia-Chen, Li · Ju-Wen, Su · 杨卫卫 · 徐谦 · Zhiguo, Qu

Journal of Energy Storage 2025

参数信息

能量效率（300 mA cm⁻²）

83.7 %

能量效率（400 mA cm⁻²）

79.4 %

峰值功率密度

1215.8 mW cm⁻²

能量效率（500 mA cm⁻²）

74.8 %

每圈能量效率衰减率

0.00667 %

技术优势

传质与反应双通道

通过宏孔/介孔增强活性物质扩散，同时微孔提供高密度催化活性位点，解决了多孔电极中传质与活性通常不可兼得的矛盾。

高电流密度下效率不崩溃

在400 mA cm⁻²下能量效率达79.4%，甚至在500 mA cm⁻²下仍维持74.8%，且可在300 mA cm⁻²下稳定循环超过1000次。

应用场景

• 全钒液流电池：作为正极或负极直接替代，使单电池在超高电流密度下维持高能量效率，提升系统功率密度。
• 液流电池储能系统：在储能系统中，利用高功率密度特性可减小电堆尺寸，或在同等体积下提升储能容量。
• 高功率电堆：在高功率电堆中，该电极使单电池在500 mA cm⁻²下稳定运行，支撑大电流充放电场景。
• 电池电极材料：通过ZIF衍生多级孔设计，提供可规模化的电极改性路线，替代传统热处理活化石墨毡。