溴基液流电池凭借其低成本以及高氧化还原电势等优势而在大规模储能中得到了广泛应用。不过，到目前为止，溴基液流电池的氧化还原化学仅限于Br2/Br-的单电子电化学反应，向更高价态Br+进行转化的反应则存在很多副反应的困扰。最近，中国科学院大连化学物理研究所李先锋与谢聪鑫等报道了基于两电子反应的溴基液流电池。
本文要点
1） 研究人员借助BrCl2-/Br-作为正极氧化还原电对来实现溴基液流电池中的两电子电化学反应。其中Cl-的引入能够通过其在酸性条件下的络合反应来抑制副反应的发生。
2） 在充电的过程中，Br-首先被氧化为Br2。进一步的充电会生成BrCl2-而不会生成Cl2，这是因为Br与Cl之间的相互作用能够避免Cl2的挥发。这一持续氧化抑制副反应的过程可以通过原位拉曼光谱和红外光谱得到证实。此外，研究人员还向体系中引入了络合剂MEP来进一步实现BrCl2-的稳定性。
3） 研究人员将TiO2+/Ti3+作为负极氧化还原电对来匹配为Ti-Br-Cl液流电池进行电化学性能的测试。与之前文献中报道的Ti-Br电池相比，Ti-Br-Cl电池可以实现两电子的氧化还原反应并且具有更高的电位（1.3V）,因此就可以实现更高的能量密度。在络合剂MEP的辅助下该电池能够实现长达300周的稳定循环且库伦效率高达98%。
参考文献
Yue Xu et al, A High Energy Density Bromine-Based Flow Battery with Two-Electron Transfer, ACS Energy Letters, 2022
DOI: 10.1021/acsenergylett.1c02798
