Contrasting Miscibility of Ionic Liquid Membranes for Nearly Perfect Proton Selectivity in Aqueous Redox Flow Batteries

离子液体 水溶液 氧化还原 法拉第效率 无机化学 材料科学 流动电池 Nafion公司 化学工程 化学 电化学 有机化学 电极 物理化学 催化作用 工程类 电解质 生物化学
作者
Jung‐Ho Lee,Seulwoo Kim,Kyobin Park,Hansol Koo,Chanui Park,Yuwon Park,Won Bo Lee,Young Ju Lee,Kyu Tae Lee
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:33 (52) 被引量:4
标识
DOI:10.1002/adfm.202306633
摘要

Abstract Ion‐selective membranes are widely used in various energy storage applications. However, conventional polymer‐based ion‐selective membranes, such as Nafion, are not perfectly ion‐selective, leading to a significant permeation of undesirable ionic species. As the imperfect ion‐selectivity of membranes leads to the failure of energy storage devices, much effort is devoted to improving membrane ion‐selectivity. Herein, an immiscible liquid‐state membrane is introduced for aqueous redox flow batteries. As hydrophobic ionic liquids are immiscible with aqueous catholyte and anolyte solutions, they separate the two without crossover. This property renders them suitable for use as a membrane for aqueous redox flow batteries. In addition, ionic liquids with long side alkyl chains, such as 1‐hexyl‐3‐methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide (HMIM‐TFSI), are miscible with sulfuric acid, whereas transition metal sulfates remain insoluble in HMIM‐TFSI. For this reason, HMIM‐TFSI is selectively permeable to protons and remains impermeable to transition metal cations. As a result, the HMIM‐TFSI membrane is almost perfectly proton‐selective, leading to negligible permeability of unfavorable ionic species, such as transition metal cations. Eventually, the HMIM‐TFSI membrane shows the excellent electrochemical performance of vanadium redox flow batteries, such as negligible self‐discharge over 2800 h, high Coulombic efficiency (≈99%), and stable capacity retention over 100 cycles.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
虹间发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
无名完成签到,获得积分10
2秒前
Gospel完成签到,获得积分20
3秒前
3秒前
oceanao应助随波逐流采纳,获得10
3秒前
Jacob发布了新的文献求助10
3秒前
Yy发布了新的文献求助20
4秒前
4秒前
4秒前
贾西贝完成签到 ,获得积分10
4秒前
易清华完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
彳亍发布了新的文献求助10
6秒前
8秒前
犹豫大侠发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
18922406869发布了新的文献求助10
10秒前
zzz发布了新的文献求助10
10秒前
热心文龙完成签到,获得积分10
10秒前
耍酷的傲白应助Simoody采纳,获得10
11秒前
11秒前
冷静博超发布了新的文献求助10
11秒前
lucy_qian发布了新的文献求助10
11秒前
学术小白完成签到,获得积分10
12秒前
小于发布了新的文献求助20
12秒前
13秒前
在水一方应助www1234采纳,获得10
14秒前
或习发布了新的文献求助10
14秒前
健康的沂完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
岁岁菌完成签到,获得积分10
15秒前
鱼儿会飞发布了新的文献求助10
15秒前
yiyi发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
15秒前
QL发布了新的文献求助10
16秒前
懵了完成签到,获得积分10
16秒前
打打应助学呀学采纳,获得10
16秒前
16秒前
高分求助中
Evolution 10000
ISSN 2159-8274 EISSN 2159-8290 1000
Becoming: An Introduction to Jung's Concept of Individuation 600
Ore genesis in the Zambian Copperbelt with particular reference to the northern sector of the Chambishi basin 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3160487
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2811659
关于积分的说明 7892950
捐赠科研通 2470589
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1315639
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 630910
版权声明 602042