Redox-Mediated ORR and OER Reactions: Redox Flow Lithium Oxygen Batteries Enabled with a Pair of Soluble Redox Catalysts

氧化还原 催化作用 化学 半反应 电化学 无机化学 氧气 析氧 流动电池 化学工程 电极 有机化学 电解质 物理化学 工程类
作者
Yun Zhu,Xingzhu Wang,Chuankun Jia,Jing Yang,Qing Wang
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:6 (9): 6191-6197 被引量:92
标识
DOI:10.1021/acscatal.6b01478
摘要

We demonstrate a redox flow lithium oxygen battery (RFLOB) using a pair of soluble redox catalysts, 2,5-di-tert-butyl-p-benzoquinone (DTBBQ) and tris{4-[2-(2-methoxyethoxy)ethoxy]phenyl}amine (TMPPA). The catalytic effects of DTBBQ on the oxygen reduction reaction (ORR) and TMPPA on the oxygen evolution reaction (OER) were investigated and unambiguously substantiated with various electrochemical, morphological, and spectroscopic characterization methods. It is observed that, upon discharging, oxygen is rapidly reduced by DTBBQ•– and Li2O2 is formed in the presence of Li+; upon charging, Li2O2 is oxidized by TMPPA•+, releasing oxygen. Such redox-mediated ORR and OER reactions enable the formation and oxidation of Li2O2 in a separate gas diffusion tank (GDT) other than on the cathode of the cell, thus obviating surface passivation and pore clogging of the electrode. The cell presents a high energy density with DTBBQ as the ORR redox catalyst and good rechargeability when paired with TMPPA as the OER redox catalyst. While the robustness and redox potential of two molecules are to be further optimized, the RFLOB demonstrated in this study provides an intriguing means for high-density and large-scale energy storage.

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
愉快的真发布了新的文献求助10
1秒前
pyyy发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
4秒前
Zz发布了新的文献求助10
4秒前
zyn完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
Chip发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
9秒前
11秒前
小北发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
完美世界应助闫雪采纳,获得10
12秒前
yi完成签到,获得积分10
12秒前
陈欣发布了新的文献求助10
12秒前
ly发布了新的文献求助10
12秒前
赘婿应助李子采纳,获得10
12秒前
你侬我侬完成签到,获得积分20
14秒前
迷路的灵波应助wang采纳,获得10
14秒前
高高完成签到,获得积分10
15秒前
研友_VZG7GZ应助细腻听白采纳,获得10
15秒前
orixero应助小墩子采纳,获得10
16秒前
17秒前
愉快的真发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
19秒前
19秒前
DTS关闭了DTS文献求助
20秒前
喜悦诗翠完成签到 ,获得积分10
20秒前
cdercder应助徐逸采纳,获得10
20秒前
YB驳回了OK应助
21秒前
21秒前
wanci应助小羊不是羊采纳,获得10
23秒前
kepiaaaaaaa完成签到,获得积分10
23秒前
彭于晏应助fz采纳,获得10
24秒前
科研通AI6.4应助ly采纳,获得10
24秒前
24秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
The recovery-stress questionnaires : user manual 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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7256940
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8878892
关于积分的说明 18753673
捐赠科研通 6937056
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3200928
关于科研通互助平台的介绍 2375047
邀请新用户注册赠送积分活动 2176572