在碳达峰、碳中和目标的推动下，开发长寿命、低成本、高安全性的大规模储能技术已成为能源转型的核心任务。2026年4月16日，中国科学院金属研究所宣布了一项重大技术突破：该所研发团队成功解决了碱性全铁液流电池在循环稳定性方面的难题，实现了电池在经过6000次充放电循环后容量无明显衰减。这一成就标志着我国在液流电池的基础研究和产业化道路上迈出了关键的一步，为构建新型电力系统提供了坚实的技术支持。
碱性全铁液流电池因其正负极均采用铁基活性物质，长期以来被视为电网级储能的理想选择。它具备资源丰富、环境友好和本质安全等优势。然而，产业化进程一直受限于负极电解液的不稳定性。铁离子容易发生水解和歧化反应，这导致活性物质分解、沉淀，电池寿命缩短、效率降低，无法满足商业化应用的需求。
此次，中科院金属研究所团队另辟蹊径，从分子层面重构电解液结构。研究团队提出“高空间位阻与负电荷界面协同设计”策略，以12种富含羟基、磺酸基的有机配体为基础，设计合成11种结构精准调控的铁配合物，最终筛选出性能最优的[Fe(HPF)BHS]双配体螯合负极电解液。该体系通过双配体协同作用，在铁中心周围构建起空间与电子双重稳定结构，既有效阻挡氢氧根离子侵蚀，又显著抑制活性物质跨膜渗透，从源头解决电解液交叉污染与降解失效难题。
实验数据显示，采用新型电解液的碱性全铁液流电池在80 mA/cm²电流密度下稳定运行超6000次循环，容量保持率始终维持在100%，平均库仑效率达99.4%。即便在150 mA/cm²的高负荷工况下，能量效率仍稳定在78.5%，峰值功率输出优异。多尺度表征进一步证实，循环后电极界面无沉淀、无副产物累积，结构完整性良好。
这一突破不仅刷新了液流电池的循环寿命纪录，更建立起全新的铁基电解液分子设计准则，推动全铁体系向“高可靠性、长寿命、低成本”目标迈进。据测算，该技术可显著降低储能系统的全生命周期成本，为风电、光伏等可再生能源配储提供经济可行的解决方案。
