Protočne baterije (FB) obećavaju u skladištenju energije velikih razmera zbog svoje visoke sigurnosti i efikasnosti. Među njima, vodene baterije sa organskim protokom (AOFB) koje koriste strukturno podesive i ekološki prihvatljive redoks aktivne molekule dobijaju povećanu pažnju.
Međutim, većina organskih molekula u AOFB je sklona oksidaciji posebno vazduhom, što dovodi do nepovratnog raspadanja kapaciteta i ometa njihovu dalju primenu.
Nedavno je istraživačka grupa koju predvode prof. Li Ksianfeng i prof. Zhang Changkun sa Instituta za hemijsku fiziku u Dalianu (DICP) Kineske akademije nauka (CAS) razvila stabilne AOFB stekove u kilovatnoj skali sa organskim redoks-om visokih performansi. aktivni molekuli.
Ova studija je objavljena u časopisu Energi & Environmental Science 1. decembra.
Istraživači su otkrili mehanizam stabilizacije jednog redoks aktivnog molekula, metilen plavog (MB), i pokazali da stabilizacije MB, posebno u srednjem stanju slobodnih radikala i redukovanom stanju, igraju vitalnu ulogu u poboljšanju redoks reverzibilnosti i stabilnosti vazduha .
Oni su pratili MB in-situ nuklearnom magnetnom rezonancom (NMR) i otkrili da su slobodni radikali generisani reakcijama komproporcionisanja između oksidisanog i redukovanog stanja u elektrolitu.
„Optimizirali smo sastav elektrolita podešavanjem interakcije između različitih komponenti u elektrolitu, čime smo povećali kapacitet baterije“, rekao je prof. Li.
Štaviše, istraživači su pokazali da otpornost na oksidaciju MB radikala i redukovanih stanja igraju važnu ulogu u poboljšanju redoks reverzibilnosti i stabilnosti vazduha kombinovanjem ek-situ elektronske paramagnetne rezonance (EPR) sa teorijskim proračunom.
Da bi dalje proverili izvodljivost MB molekula u AOFB-ovima, sastavili su deset jedinica od 1000 cm 2 AOFB-ova. „Dobili smo dimnjake sa snagom pražnjenja od preko 1 kV i stabilnim kapacitetom ciklusa tokom 32 dana“, rekao je prof. Zhang. „Naša studija može pružiti važnu referencu za praktičnu primenu AOFB-a.“
