维度网讯，中国北京科技大学和日本东北大学的科研人员合作开发了一种新型钛熔盐氧化还原液流电池（TMSRB），该电池使用钛离子作为活性材料，熔盐作为电解质，旨在为电网规模储能提供更高充放电电流密度。

研究人员指出，钛在地壳中丰度达0.56%，是钒的35倍，解决了传统钒氧化还原液流电池（VRFB）的供应和成本限制。他们强调：“钛是地壳中第七丰富的金属，因此无需担心TMSRB中氧化还原活性材料的可持续供应。”

该电池系统利用钛离子的多种氧化态运行，阴极和阳极分别采用Ti⁴⁺/Ti³⁺和Ti³⁺/Ti²⁺氧化还原对，实现可逆反应。熔盐电解质如氯化锂-氯化钾提供了宽电化学稳定窗口和高离子电导率，支持在300–450°C温度下的高效操作和稳定循环。

电池采用多孔氧化铝坩埚作为隔膜，碳和石墨电极由镍引线连接，四氯化钛的蒸发通过氟化锂添加剂控制。组装后，电池在氩气气氛下测试，并使用分子动力学模拟跟踪离子分布。

实验显示，在400°C的熔融LiCl–KCl中，Ti²⁺/Ti³⁺和Ti³⁺/Ti⁴⁺氧化还原反应清晰可逆，提供约1.55V的理论电压，最高可达1.80V。多种稳定氧化态增强了系统的灵活性和稳定性。

熔盐组成可调整以优化成本和性能，不同电解质实验证实了宽温度范围内的氧化还原活性和高电压。测试还显示库仑效率超过97%，在高速充放电率下循环稳定，性能在各种熔盐系统中保持强劲。

学者们总结：“开发的TMSRB具有更高工作电压、极高库仑效率、快速充放电能力以及丰富、低成本原材料等优势。进一步的工程优化，如电堆设计和热管理策略，目前正在进行中。”

该项研究成果已发表于《电化学通讯》。随着实验室验证完成，项目现已进入工程优化阶段，后续研发方向包括电堆结构改进、热管理策略增强，以及针对电压效率、能量密度等系统级指标的详细评估，以推进其在大型储能场景的应用。

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