近日，科研总院（低碳院）储能技术研究中心研究人员在一区TOP期刊《Acta Physico-Chimica Sinica》（《物理化学学报》）发表了题为“Phosphonate-coordinated negolyte for high-performance aqueous all-iron redox flow batteries”的研究论文，创新性提出膦酸基配体络合物，显著提升了液流电池体系的低温抗冻性能和电化学稳定性，为新型电力系统构建提供了重要技术支撑。

液流电池凭借固有安全性成为大规模能源存储领域的关注焦点，但电解液的低温抗冻性能不足，因此在北方地区场景中应用受限。本研究通过配体工程创新设计，引入新型多膦酸配体二乙烯三胺五（亚甲基膦酸）形成高度稳定的笼状络合物，精准实现液流电池负极电解液络合结构的稳定调控。另外，借助衰减全反射傅里叶变换红外光谱和原位三维拉曼光谱技术，明确了活性物质在电化学过程中的分子级配位环境与结构演变规律。该技术成果不仅凭借配体的大分子结构显著降低活性物质跨膜渗透穿梭问题，在近7天的测试中库伦效率始终接近100%，同时赋予电解液零下50.4℃的超低温抗冻性与高效可逆的电子转移特性，助力液流电池在低温场景下的应用。

该研究提出了一种全新且适配极端低温环境的膦酸基配体络合物电解液开发路径，为北方高寒地区、户外储能等低温场景开发高稳定性、长寿命的全铁液流电池提供了关键材料支撑。机理研究进一步揭示了配体与活性物质的配位作用及电化学过程中的结构演变机制，为未来液流电池电解液的理性设计与低温性能优化提供了重要参考。