通过整合可变可再生能源实现脱碳和可持续能源供应已成为能源发展的重要方向。液流电池（FB）是目前最有前途的大规模储能技术之一。

近日，德克萨斯大学奥斯汀分校余桂华教授，中科院大连化物所李先锋研究员，Changkun Zhang旨在从技术和环境可持续性的新角度全面分析FB的最新进展，从而指导FB技术的未来发展。

文章要点

1）作者从低碳和可持续的角度总结了FB技术的进展，并从性能改进、制备/工艺可持续性、回收/再生、安全性和排放/废物处理等方面讨论了关键材料设计，以减少对环境的影响。

2）为了实现 FB 的广泛应用，研究人员进行了大量研究。无机金属和卤素离子具有令人印象深刻的溶解度和简单的化学性质，具有多种价态变化。以钒、锌、溴等为基础的FB的无机氧化还原物质已商业化用于大规模分布式储能。未来，无机氧化还原物质的可用性和环境可持续性将需要生产和加工技术的进步，特别是先进的采矿技术和低能耗/环境电解质制备。对于有机氧化还原物质，现在很难将它们与无机系统进行比较，因为大多数报道的分子仍在实验室试验中。主要挑战是缺乏合适的分子，特别是在恶劣的实际条件下。因此，AOFB 的首要任务是设计高性能分子，令人鼓舞的是，一些合成工艺已被证明使用“更绿色”的化学物质。可以预见的是，必须付出更多的努力来体现有机系统在环境友好、绿色来源方面的优势，走向真正的低碳、可持续技术。

3）除了关键材料的可持续设计外，还探索了新型可持续FB结构，包括SFB、SSFB、无膜FB等类型。然而，液/固、液/液界面（结）和多组分耦合的基础研究仍有待阐明，以利于高效并最终实现“1 + 1 4 2”储能而不仅仅是宏观组合两个设备。

参考文献

Ziming Zhao, et al, Development of flow battery technologies using the principles of sustainable chemistry, Chem. Soc. Rev., 2023

DOI: 10.1039/d2cs00765g

https://doi.org/10.1039/d2cs00765g