8月28日,中国科学院大连化物所发布消息,该所储能技术研究部(DNL17)李先锋研究员、张长昆研究员团队联合长春应化所李胜海研究员在水系有机液流电池研究方面取得新进展。合作团队提出了原位电化学氧化合成方法,制备出耐氧性的萘衍生物,其在液流电池中作为正极活性分子展现出良好的稳定性。

研究发现,在正极电解液连续鼓入空气的条件下,该电池仍能够稳定循环600圈(超过20天)以上,证明了萘衍生物正极活性分子具有优异的空气稳定性。基于此,团队实现千克级分子制备,并成功将其应用于电堆测试。
液流电池有机活性分子的稳定性和成本是重要评价标准。目前,有机活性分子面临水溶性相对较低、稳定性差、合成成本高等问题。尤其在非惰性气体保护下,有机活性分子的结构稳定性和电池的循环稳定性受到巨大的挑战。该研究有望为低成本、高稳定液流电池活性分子的结构设计及合成方法优化提供新思路,有助于将水系有机液流电池规模化和实用化。
有机活性分子
有机活性分子是一类能够通过改变自身的分子结构进而得失电子的有机物。在电池中,他们能够溶解在电解液中,并像“电子搬运工”一样在电极间“搬运”电子,从而实现能量的存储与释放。
有机活性分子多由碳、氢、氧、氮等元素组成,这些元素自然丰度高、储量大,具有潜在的成本效益、资源优势和可持续性。此外,有机活性分子的结构种类也丰富多样,可通过人为调控设计出满足实际需求的有机活性分子。
总之,有机活性分子是一类通过结构转变实现电荷存储与转换的可持续性材料,在储能、抗氧化剂等多个领域都具有广泛的应用前景和重要的价值。

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