西湖大学/中科院Joule：无惧高温！高容量超稳定水系吩嗪液流电池

水系有机氧化还原液流电池(AORFBs)使人类能够通过有机氧化还原活性材料利用可再生能源。虽然AORFBs一直追求室温下的长电池循环寿命，但探索具有热稳定性的强大有机分子用于储能，尤其是在阳光充足且温度升高的地区，具有至关重要的意义。

浙江西湖高等研究院王盼、中国科学院大学杭州高等研究院季云龙等人展示了一种基于丙酸功能化吩嗪(PFP)的超稳定AORFB，其在室温和高温下均具有高容量。

以化学惰性碳原子为连接键，羧酸为官能团，通过有效的设计可对PFPs的化学、电化学和热性能进行调控。通过结合电化学测量、核磁共振、紫外-可见光谱和 DFT研究了PFP的主要特性，揭示了它们合适的氧化还原电位、快速动力学、低渗透性和高化学稳定性。

图1 0.1 M PFP在pH 12下的循环性能

结果，基于1,8-PFP和亚铁氰化物的氧化还原液流全电池在1.0 M KOH中的OCV为1.15 V，并且在45°C下循环53天后未观察到容量衰减，这是迄今为止报道的最佳容量保持率之一。这些结果表明，PFPs在高温和强碱的恶劣环境下具有广阔的应用前景。

图2 1.0 M 1,8-PFP在25和45℃下循环的循环性能

Ultrastable aqueous phenazine flow batteries with high capacity operated at elevated temperatures. Joule 2021. DOI: 10.1016/j.joule.2021.06.019

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