亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

An organic imidazolium derivative additive inducing fast and highly reversible redox reactions in zinc-bromine flow batteries

氧化还原 化学 电化学 溴化物 溴酸盐 流动电池 位阻效应 无机化学 有机化学 电极 物理化学 电解质
作者
Youngho Lee,Deokhee Yun,Junyoung Park,Gyungmin Hwang,Daewon Chung,Miae Kim,Joonhyeon Jeon
出处
期刊:Journal of Power Sources [Elsevier BV]
卷期号:547: 232007-232007 被引量:34
标识
DOI:10.1016/j.jpowsour.2022.232007
摘要

In zinc-bromine redox flow batteries (ZBBs), the weak molecular structure and stability of bromine-complexing agent (BCA) can sometime negatively affect battery's performance. To address this issue, this paper introduces a 1,2-dimethyl-3-ethylimidazolium bromide (DMEIm∙Br, C 7 H 13 BrN 2 ), comprising planar molecular structure with strong molecular-polarizability and low steric hindrance. The effectiveness of the DMEIm∙Br is compared and verified with those of two popular BCAs through various electrochemical experiments including full-cell tests for 200 cycles. Experimental results show that the DMEIm∙Br significantly contributes to apparently enhancing reaction kinetics and reversibility of Zn 2+ /Zn (s) and Br − /Br 2 redox couples by inducing highly reversible zinc-plating/stripping (by strong electrostatic shielding effect) and bromine-capture/release (along with strong bromine-binding strength) in anolyte and catholyte solutions, respectively. The superior chemical and electrochemical properties are clearly demonstrated by the fact that the DMEIm∙Br-supported solution in ZBBs exhibits 5.53 (24.19) and 7.29 (16.99) % higher current and voltaic efficiencies than the pristine solution at the temperature of 25 (60) °C, respectively. It also exhibits remarkably improved discharge-capacity retention of averagely 99.17% for 200 cycles along with a slight discharge-capacity loss of only 1.46% vs. 1st cycle at 200th cycle, even at the high temperature of 60 °C. • Imidazolium derivative is a bromine salt for high-efficiency Zn–Br RFB, C 7 H 13 BrN 2 . • The additive causes fast and highly reversible reactions of Zn 2+ /Zn and Br − /Br 2 /Q∙Br 3 . • Zn (Br 2 ) diffusion coefficient is 4.9 (15.1) times higher than the pristine one. • Charge-transfer and Warburg-diffusion resistances of 2.4 and 3.1 times are lower. • Discharge capacity retention is averagely 99.7% for 200 cycles even at 60 °C.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
1秒前
taozhiqi完成签到,获得积分10
2秒前
冷酷依萱发布了新的文献求助10
6秒前
肥肥吃果果完成签到 ,获得积分10
7秒前
嗷大喵完成签到,获得积分10
10秒前
21秒前
corleeang完成签到 ,获得积分10
23秒前
zkkz完成签到,获得积分10
23秒前
Yyyyuy发布了新的文献求助30
26秒前
27秒前
28秒前
30秒前
乐乐应助nia采纳,获得50
31秒前
32秒前
CipherSage应助哇咔咔采纳,获得10
32秒前
33秒前
舒克发布了新的文献求助10
36秒前
好久不见发布了新的文献求助10
37秒前
li发布了新的文献求助10
37秒前
周伯通应助Ginger采纳,获得10
37秒前
Jasper应助Yyyyuy采纳,获得10
42秒前
影2857完成签到,获得积分10
46秒前
48秒前
123123完成签到 ,获得积分10
50秒前
52秒前
53秒前
jhgg8009发布了新的文献求助10
53秒前
鼠鼠完成签到 ,获得积分10
55秒前
王颖发布了新的文献求助10
56秒前
123完成签到 ,获得积分10
57秒前
哇咔咔发布了新的文献求助10
1分钟前
爆米花应助fang采纳,获得10
1分钟前
瘦瘦乌龟完成签到 ,获得积分10
1分钟前
安静的棉花糖完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
li发布了新的文献求助10
1分钟前
卡拉肖克攀完成签到 ,获得积分10
1分钟前
fang发布了新的文献求助10
1分钟前
我是老大应助舒克采纳,获得10
1分钟前
Cheng完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Development Across Adulthood 600
天津市智库成果选编 600
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 6444244
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8258133
关于积分的说明 17590802
捐赠科研通 5503168
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2901295
邀请新用户注册赠送积分活动 1878353
关于科研通互助平台的介绍 1717595