厦大陈嘉嘉AM:用于全阴离子氧化还原液流电池在温和pH下的POM阳极液 2023年10月11日 上午11:01 • 头条, 干货, 顶刊 • 阅读 57 氧化还原液流电池(RFBs)是最有前景的储能技术之一,可以将间歇性可再生能源(如太阳能和风能)整合和平衡到现有电网中。然而,开发基于多金属氧酸盐(POM)的RFBs以在温和的pH下运行仍然是一个挑战。 厦门大学陈嘉嘉等证明了Li5BW12O40簇可以作为稳定的2电子氧化还原阳极电解液,用于基于全阴离子氧化还原对的水系RFBs在3到8的温和pH范围内运行。 图1. Li5BW12O40基全阴离子RFBs在不同pH下的原位电化学拉曼表征示意图 基本电化学动力学研究表明,高度可溶且稳定的Li5BW12O40簇在3至8的温和pH条件下,分别具有约 2.08 * 10-6 cm2 s-1的高扩散系数和约2.5 * 10-2 cm s-1的出色电子转移速率。原位拉曼光谱和密度泛函理论(DFT)计算表明,{BW12}簇的拉曼位移变化应该是由于W-Ob-W和W-Oc-W在不同氧化还原状态下键长变化引起的集群。 Li5BW12O40的所有上述结构变化和氧化还原化学都是高度可逆的,这使得 Li5BW12O40簇在构建具有不同pH的全阴离子水系RFBs方面具有通用性。此外,阳离子交换Nafion膜也将排斥阴离子氧化还原对的交叉渗透性。 图2. 与Li3K[Fe(CN)6]阴极电解液配对的电化学性能 因此,通过与Li3K[Fe(CN)6]阴极电解液偶联,水系RFBs可以在pH为8和电压窗口范围为0-1.2 V的条件下,运行超过300个循环,容量保持率高达95%,平均库仑效率(CE)超过 99.79%。 同时,Li5BW12O40簇还可以与LiI阴极电解液配对形成 pH 7和pH 3的水系RFBs,它们在电压窗口范围为0-1.2 V的条件下循环300次后分别具有94% 和 90% 的容量保持率。 图3. 与LiI阴极电解液配对的电化学性能 POM Anolyte for All-anion Redox Flow Batteries with High Capacity Retention and Coulombic Efficiency at Mild pH. Advanced Materials 2021. DOI: 10.1002/adma.202107425 原创文章,作者:科研小搬砖,如若转载,请注明来源华算科技,注明出处:https://www.v-suan.com/index.php/2023/10/11/ba28e2da35/ 电池 赞 (0) 0 生成海报 微信扫码分享 相关推荐 伍志鲲/廖玲文/杨军最新Angew:原子级精确的纳米Pt₂₃催化剂-兼具光热转换功能! 2024年4月12日 2023年首篇!上海交通大学最新Science! 2023年10月15日 最新!复旦晁栋梁/赵东元院士,发Angew! 2024年12月2日 CO₂还原!他,42岁发校史首篇Science,「国家杰青」,现任985院长,一天发2篇Angew! 2024年12月26日 天大赵志坚Angew.:适度表面偏析促进CoCu催化剂上CO2加氢选择性生成乙醇 2023年10月10日 朱禹洁/吉晓Angew:超低温!-60˚C下稳定充放电的NCM||石墨电池! 2023年10月7日