A Neutral pH Aqueous Organic–Organometallic Redox Flow Battery with Extremely High Capacity Retention

化学 氧化还原 电解质 流动电池 水溶液 无机化学 分离器(采油) 电化学 二茂铁 溶解度 氯化物 有机化学 电极 热力学 物理 物理化学
作者
Eugene S. Beh,Diana De Porcellinis,Raquel Gracia,Kay T. Xia,Roy G. Gordon,Michael J. Aziz
出处
期刊:ACS energy letters [American Chemical Society]
卷期号:2 (3): 639-644 被引量:421
标识
DOI:10.1021/acsenergylett.7b00019
摘要

We demonstrate an aqueous organic and organometallic redox flow battery utilizing reactants composed of only earth-abundant elements and operating at neutral pH. The positive electrolyte contains bis((3-trimethylammonio)propyl)ferrocene dichloride, and the negative electrolyte contains bis(3-trimethylammonio)propyl viologen tetrachloride; these are separated by an anion-conducting membrane passing chloride ions. Bis(trimethylammoniopropyl) functionalization leads to ∼2 M solubility for both reactants, suppresses higher-order chemical decomposition pathways, and reduces reactant crossover rates through the membrane. Unprecedented cycling stability was achieved with capacity retention of 99.9943%/cycle and 99.90%/day at a 1.3 M reactant concentration, increasing to 99.9989%/cycle and 99.967%/day at 0.75–1.00 M; these represent the highest capacity retention rates reported to date versus time and versus cycle number. We discuss opportunities for future performance improvement, including chemical modification of a ferrocene center and reducing the membrane resistance without unacceptable increases in reactant crossover. This approach may provide the decadal lifetimes that enable organic–organometallic redox flow batteries to be cost-effective for grid-scale electricity storage, thereby enabling massive penetration of intermittent renewable electricity.

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
深情安青应助猜不猜不采纳,获得10
刚刚
田园镇完成签到 ,获得积分10
刚刚
刚刚
量子星尘发布了新的文献求助30
刚刚
宋真玉完成签到,获得积分10
1秒前
完美世界应助cg666采纳,获得10
2秒前
猫猫无敌发布了新的文献求助10
3秒前
BowieHuang应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
BowieHuang应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
spc68应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
思源应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
危机的阁应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
研友_Z60ObL完成签到,获得积分10
4秒前
BowieHuang应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
mm应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
无极微光应助科研通管家采纳,获得20
4秒前
4秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
Singularity应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
Adc应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
勤学勤积累完成签到,获得积分10
4秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
2339822272完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
jdndbd完成签到,获得积分10
5秒前
失眠的香菇完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
yangqi完成签到,获得积分10
6秒前
Zll发布了新的文献求助10
6秒前
6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
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1000
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 1000
Russian Foreign Policy: Change and Continuity 800
Real World Research, 5th Edition 800
Qualitative Data Analysis with NVivo By Jenine Beekhuyzen, Pat Bazeley · 2024 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5718021
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5250051
关于积分的说明 15284272
捐赠科研通 4868198
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2614063
邀请新用户注册赠送积分活动 1563973
关于科研通互助平台的介绍 1521425