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
张旭卓发布了新的文献求助10
刚刚
Xuuu完成签到,获得积分10
刚刚
2秒前
天天快乐应助hkmk采纳,获得10
4秒前
无花果应助迷你的以莲采纳,获得10
6秒前
啊啊啊啊啊啊啊啊完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
fourier完成签到,获得积分10
7秒前
酥小苏发布了新的文献求助20
8秒前
9秒前
10秒前
毛毛完成签到 ,获得积分10
11秒前
曹子睿完成签到 ,获得积分10
11秒前
qqqq发布了新的文献求助10
15秒前
芋泥果冻发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
酷波er应助赵星瑶采纳,获得10
18秒前
18秒前
现实的访云完成签到,获得积分20
18秒前
18秒前
小何应助zaman采纳,获得10
18秒前
可爱的函函应助金金金采纳,获得10
19秒前
VVV发布了新的文献求助10
19秒前
Vincent完成签到,获得积分10
20秒前
22秒前
KK发布了新的文献求助10
22秒前
susu发布了新的文献求助20
23秒前
24秒前
MrZ1发布了新的文献求助10
24秒前
彭于晏应助和平发展采纳,获得300
24秒前
25秒前
18204693903发布了新的文献求助10
26秒前
Bytrain完成签到 ,获得积分20
27秒前
27秒前
27秒前
27秒前
土二发布了新的文献求助10
28秒前
30秒前
31秒前
31秒前
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
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Direct and Iterative Linear System Solvers 500
Plato's Parmenides. A Constructive Reading 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
Poetics of Cognition 400
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 7303274
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8921462
关于积分的说明 18898301
捐赠科研通 6967035
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3211920
关于科研通互助平台的介绍 2380614
邀请新用户注册赠送积分活动 2189060