Biphasic, Membrane-Free Zn/Phenothiazine Battery: Effects of Hydrophobicity of Redox Materials on Cyclability

氧化还原 二氯甲烷 化学 水溶液 溶解度 电池(电) 流动电池 溶剂化 化学工程 电解质 无机化学 有机化学 电极 溶剂 生物化学 功率(物理) 物理 量子力学 工程类 物理化学
作者
Jingchao Chai,Amir Lashgari,Andrew Eisenhart,Xiao Wang,Thomas L. Beck,Jianbing Jiang
出处
期刊:ACS materials letters [American Chemical Society]
卷期号:3 (4): 337-343 被引量:32
标识
DOI:10.1021/acsmaterialslett.1c00061
摘要

The lack of a suitable ionic exchange membrane has retarded the development of organic nonaqueous redox flow batteries (RFBs). Membrane-free redox stratified batteries, wherein electroactive materials in immiscible nonaqueous and aqueous solvents as anolyte and catholyte, have emerged as a promising strategy to mitigate the high dependence of RFBs on battery separators. Here we report the exploration of the application of immiscible electrolytes, water and dichloromethane, in membrane-free redox stratified batteries. With 0.5 M phenothiazines in dichloromethane as the catholytes and zinc metal in aqueous electrolyte as the anolyte, the aqueous/nonaqueous stratified battery presents stable long cycling with a capacity retention of 79.1% over 202 cycles under ambient testing conditions. Study of phenothiazines with varying lengths of alkyl chains (C0, C3, C8, and C18) reveals that the hydrophobicity of the phenothiazine molecules greatly affects the solubility in dichloromethane and battery cyclability. Computation on free energy of solvation and molecular dynamics is also performed to elucidate the hydrophobicity effects. The results presented in this work lay a solid foundation for potential development of the membrane-free RFBs.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Chowtivi完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
年轻的烨华完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
念念不忘完成签到,获得积分10
3秒前
fool完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
5秒前
霞霞发布了新的文献求助10
6秒前
郭生完成签到,获得积分10
6秒前
Atwish发布了新的文献求助10
6秒前
wmbgmt完成签到,获得积分10
7秒前
乐求知应助猪猪hero采纳,获得10
7秒前
aaa北大街完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
王彬发布了新的文献求助10
8秒前
刘娇发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
hehe发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
高哈哈完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
大嘴猴完成签到,获得积分10
12秒前
研友_VZG7GZ应助负责的花瓣采纳,获得10
13秒前
优雅的WAN完成签到 ,获得积分10
13秒前
niufuking发布了新的文献求助10
13秒前
15秒前
15秒前
无情的雁露关注了科研通微信公众号
15秒前
无情的雁露关注了科研通微信公众号
16秒前
含糊的婴完成签到,获得积分10
17秒前
唐春明发布了新的文献求助10
17秒前
科研通AI2S应助Claudia采纳,获得10
17秒前
哇唯莞茶发布了新的文献求助10
17秒前
领导范儿应助niufuking采纳,获得10
19秒前
20秒前
kikiii发布了新的文献求助10
20秒前
bobocrj发布了新的文献求助10
20秒前
高分求助中
The Wiley Blackwell Companion to Diachronic and Historical Linguistics 3000
HANDBOOK OF CHEMISTRY AND PHYSICS 106th edition 1000
ASPEN Adult Nutrition Support Core Curriculum, Fourth Edition 1000
AnnualResearch andConsultation Report of Panorama survey and Investment strategy onChinaIndustry 1000
Decentring Leadership 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
GMP in Practice: Regulatory Expectations for the Pharmaceutical Industry 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6286801
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8105566
关于积分的说明 16952902
捐赠科研通 5352091
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2844302
邀请新用户注册赠送积分活动 1821614
关于科研通互助平台的介绍 1677880