水系有机氧化还原液流电池（AORFBs）是一种极具潜力的低成本储能技术，适用于大规模可再生电力的存储和电网级应用。
然而，目前最广泛使用的负极液——联吡啶衍生物，会发生多种副反应，导致电池寿命严重缩短。
基于此，2025年3月26日，中国科学技术大学徐铜文等人在国际知名期刊Angewandte Chemie International Edition发表题为《Propylene-Bridged Associative Bis(bipyridinium) Electrolytes for Long-Lifetime Aqueous Organic Redox Flow Batteries》的研究论文。
在此，作者提出了一种策略，通过促进还原态联吡啶电解液的分子内自由基π-二聚体的形成，并在充放电过程中稳定自由基中间体，从而显著延长电池寿命。
密度泛函理论计算表明，概念验证电解液M-bisV和TMAP-bisV的自由基π-二聚体形成吉布斯自由能变化分别为-101.49 kJ/mol和-103.90 kJ/mol，远低于甲基紫精的-14.36 kJ/mol。
电子顺磁共振和紫外-可见光谱研究表明，M-bisV和TMAP-bisV自由基的分子内π-π堆积显著增强。
这使得M-bisV和TMAP-bisV在液流电池中的电解液稳定性提高了不止一个数量级。
特别是，TMAP-bisV的理论容量为66.5 Ah/L，在1.5 M电子浓度下表现出可忽略不计的容量衰减，这在该领域创下了新的纪录。
作者认为，这一概念可能会为设计高容量密度和超高稳定性的AORFB电解液开辟一条有前途的道路。
Propylene-Bridged Associative Bis(bipyridinium) Electrolytes for Long-Lifetime Aqueous Organic Redox Flow Batteries，Angew. Chem. Int. Ed.，2025. https://doi.org/10.1002/anie.202501458
