新型电力系统长时储能技术领域迎来重要突破，西安交通大学研究团队在碱性锌基液流电池研发方面取得关键进展。该团队成功解决了锌离子传输与电化学反应“不协调”导致的电池循环寿命受限难题，为高稳定性、长寿命储能设备的开发提供了全新思路。
碱性锌基液流电池因具备高安全性、高电压和低成本等显著优势，长期被视为长时储能技术的理想选择。然而，这类电池的负极侧存在锌离子迁移速率与电化学反应速率不匹配的矛盾——锌离子传输过慢而电化学反应过快，导致锌枝晶异常生长和不可逆副反应频发，严重制约了电池的循环性能和商业化进程。
针对这一技术瓶颈，西安交通大学能源与动力工程学院科研团队创新性地引入“有机分子差速锁”概念，开发出以L-丝氨酸（Ser）为添加剂的调控策略。研究团队将Ser作为多功能组分添加至负极电解液中，通过体相与界面的协同调控，构建了锌离子传输与电化学反应动态平衡的化学环境，有效提升了电池的循环稳定性。
理论计算与实验验证表明，Ser在电解液中发挥双重调控作用：在体相区域，其通过重塑锌离子溶剂化结构，在加速离子迁移的同时抑制还原反应速率；在电极/电解液界面，Ser优先吸附于电极表面，不仅使界面离子通量分布更均匀，还减缓了锌沉积动力学过程。Ser还能在金属锌表面形成保护层，有效抑制氢气析出和腐蚀反应。
性能测试数据显示，添加Ser的电池在50 mA·cm⁻²电流密度（30 mAh·cm⁻²容量）条件下，可实现超过230小时的稳定循环运行。这一成果证实了Ser在调控锌离子体相迁移与界面行为方面的多效协同机制，为开发高性能碱性锌基液流电池奠定了技术基础。
相关研究成果已发表于国际权威期刊《先进功能材料》，详细阐述了通过有机分子添加剂实现锌基液流电池性能优化的创新路径。
