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EnSM:高持久性三苯胺基正極電解液助力耐用有機氧化還原液流電池

EnSM:高持久性三苯胺基正極電解液助力耐用有機氧化還原液流電池
有機氧化還原液流電池(ORFB)由于利用氧化還原活性有機材料(ROM)的獨特特性,具有化學多樣性和潛在的大規模可擴展性,因此作為具有成本效益且可擴展的儲能系統最近引起了極大的關注。然而,與傳統的無機基RFB相比,它們的差循環性能是限制其實際應用的主要缺點之一,這通常歸因于帶電的ROM在長期運行期間的化學不穩定性。
EnSM:高持久性三苯胺基正極電解液助力耐用有機氧化還原液流電池韓國首爾大學Soo Young Park、Kisuk Kang等人提出了一種基于三苯胺的超穩定分子三(4-甲氧基苯基)胺或3MTPA,它在非水介質中作為正極電解液表現出高度穩定的氧化還原反應和快速動力學。
EnSM:高持久性三苯胺基正極電解液助力耐用有機氧化還原液流電池
圖1 高度穩定的正極電解液3MTPA

研究表明,通過使用甲氧基對三苯胺(TPA)進行定制封端,3MTPA可以進行高度可逆的氧化還原反應,并基本上可溶于乙腈 (MeCN) 溶劑。結果,3MTPA正極電解液表現出異常強大的自由基陽離子穩定性,即使在完全充電狀態下高溫儲存168小時后,其仍能保持接近理論容量,這是迄今為止報道的其他ROM難以實現的。

EnSM:高持久性三苯胺基正極電解液助力耐用有機氧化還原液流電池
圖2 使用3MTPA的液流電池的電化學性能
得益于卓越的穩定性和動力學特性,利用3MTPA的液流電池能夠在1400次循環中提供前所未有的高容量保持率,每圈循環容量保持率達到99.998%,為實現高度耐用的ORFB開辟了新途徑。
Highly persistent triphenylamine-based catholyte for durable organic redox flow batteries. Energy Storage Materials 2021. DOI: 10.1016/j.ensm.2021.07.006

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