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?Joule：高容量酮基液流電池負極電解液的質(zhì)子調(diào)節(jié)醇氧化

具有獨特結構的氧化還原液流電池在實現(xiàn)具有成本效益的長時間儲能方面具有巨大潛力。

在此，美國太平洋西北國家實驗室王偉團隊報道了大容量酮基液流電池負極電解液的質(zhì)子調(diào)節(jié)醇氧化。該工作展示了戰(zhàn)略性設計的質(zhì)子調(diào)節(jié)劑如何加速酒精氧化，從而增強電池動力學。含有有機添加劑B-環(huán)糊精的氟酮液流電池表現(xiàn)出更高的倍率、高容量和長循環(huán)能力。

圖1.β-CD和27S4CFL氫鍵結構的理論和實驗研究結果

總之，該工作在RFB水溶液中設計了一種均相質(zhì)子調(diào)節(jié)策略，通過與有機質(zhì)子受體的氫鍵來加速醇的電化學氧化過程。

該概念在實際的流動池中得到了驗證。添加添加劑后，電池電解質(zhì)的電導率和粘度都會對電池性能產(chǎn)生負面影響，但總體觀察到的電流密度能力卻有所提高。這項研究表明采用均相催化方法來提高RFB性能有一定應用潛力，特別是在使用天然氧化還原活性有機分子的系統(tǒng)中。

因此，該研究為通過調(diào)節(jié)均相催化劑的反應途徑來改善水相有機液流電池的動力學研究開辟了一條新的途徑。

圖2. 附加效應的作用機制

Proton-regulated alcohol oxidation for high-capacity ketone-based flow battery anolyte, Joule 2023 DOI: 10.1016/j.joule.2023.06.013

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