中科院团队解析全钒液流电池低温失效机制，宽温域储能开始从“经验加剂”转向机理设计
学术圈重大事件 · 发布 2026-06-24T14:18:38+08:00 · 更新 2026-06-24T14:25:03+08:00
中国科学院 6 月 24 日发布科研进展称，大连化物所团队在 Angewandte Chemie International Edition 报道了全钒液流电池负极电解液低温失效的原子级机制，并提出双位点溶剂化壳层调控策略，使单电池在 -10 摄氏度下稳定循环 500 次、能量效率保持在 80% 以上。它的重要性不只是一次材料性能提升，而是把寒冷地区长时储能电解液设计从经验配方优化推进到可解释的机理驱动路线。当前不确定性在于，系统级放大、长寿命成本和复杂工况下的兼容性仍待后续验证。
据中国科学院 2026 年 6 月 24 日发布的科研进展，中国科学院大连化学物理研究所团队近期在全钒液流电池负极电解液低温稳定化研究上取得新进展，并将成果发表在 Angewandte Chemie International Edition。消息的价值不只是“又一篇储能论文”，而在于它把长期困扰液流电池冬季运行的电解液析出问题，从经验性配方优化推进到了可解释的原子级失效机理。对于面向电网侧长时储能、寒冷地区储能站和宽温域化学储能系统的研发者来说，这类结果直接关系到系统可部署边界，而不是单纯实验室性能刷新。
研究揭示全钒液流电池负极电解液低温失效机制（图源：中国科学院：研究揭示全钒液流电池负极电解液低温失效机制）
公开信息显示，问题核心在于负极侧 V(II) 离子在低温下析出，导致容量损失和性能退化。团队结合单晶 X 射线衍射、原位变温拉曼光谱和密度泛函理论计算，给出的解释是：低温条件下 HSO4- 解离平衡向生成 SO4^2- 的方向移动，后者在相邻的 V(H2O)6^2+ 之间形成氢键桥梁，推动 V(II) 离子二聚并进一步形成有序簇结构，最终诱发 VSO4·xH2O 沉淀。基于这一路径，团队提出同时调控第一、第二溶剂化壳层的双位点策略，用乙腈和盐酸重构局部溶剂化环境。
官方披露的结果给了这项工作更强的工程意味。采用该电解液组装的单电池在 -10 摄氏度条件下可稳定循环 500 次，能量效率保持在 80% 以上。对液流电池领域来说，这意味着改进方向不再只是“提高室温性能后再想办法补寒区短板”，而是可以围绕低温失效根因反推电解液体系设计。若相关机理在更大电流密度、更长周期和工程化堆栈中可复现，它将影响寒区储能站方案、宽温域电解液添加剂开发，以及液流电池与锂电在特定场景下的竞争关系。
仍需写清的边界同样存在。当前可核验信息主要来自中国科学院官方科研进展稿与论文 DOI 落点，能确认的是失效机制路径、调控思路和单电池级别的低温循环表现；但大型堆栈、长期运行成本、添加剂兼容性以及更复杂工况下的稳定性数据尚未在公开报道中展开。换句话说，这是一项很像“工程前夜”的基础与应用交叉成果，但距离产业化标准件仍有一段验证路程，后续更应关注其在系统级和寿命级测试中的延展性。
信息来源
可信度说明
核心事实来自中国科学院官方科研进展页面，包含期刊去向、关键机理与单电池低温循环数据；DOI 链接可作为正式论文落点补充。需要注意的是，当前公开报道以机构解读为主，尚不足以独立判断系统级放大后的成本、寿命和工程兼容性，因此本文不把单电池表现直接外推为商业化已具备可行性。