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有機(jī)氧化還原液流電池(ORFB)由于利用氧化還原活性有機(jī)材料(ROM)的獨(dú)特特性，具有化學(xué)多樣性和潛在的大規(guī)模可擴(kuò)展性，因此作為具有成本效益且可擴(kuò)展的儲(chǔ)能系統(tǒng)最近引起了極大的關(guān)注。然而，與傳統(tǒng)的無機(jī)基RFB相比，它們的差循環(huán)性能是限制其實(shí)際應(yīng)用的主要缺點(diǎn)之一，這通常歸因于帶電的ROM在長期運(yùn)行期間的化學(xué)不穩(wěn)定性。

韓國首爾大學(xué)Soo Young Park、Kisuk Kang等人提出了一種基于三苯胺的超穩(wěn)定分子三（4-甲氧基苯基）胺或3MTPA，它在非水介質(zhì)中作為正極電解液表現(xiàn)出高度穩(wěn)定的氧化還原反應(yīng)和快速動(dòng)力學(xué)。

圖1 高度穩(wěn)定的正極電解液3MTPA

研究表明，通過使用甲氧基對三苯胺（TPA）進(jìn)行定制封端，3MTPA可以進(jìn)行高度可逆的氧化還原反應(yīng)，并基本上可溶于乙腈 (MeCN) 溶劑。結(jié)果，3MTPA正極電解液表現(xiàn)出異常強(qiáng)大的自由基陽離子穩(wěn)定性，即使在完全充電狀態(tài)下高溫儲(chǔ)存168小時(shí)后，其仍能保持接近理論容量，這是迄今為止報(bào)道的其他ROM難以實(shí)現(xiàn)的。

圖2 使用3MTPA的液流電池的電化學(xué)性能

得益于卓越的穩(wěn)定性和動(dòng)力學(xué)特性，利用3MTPA的液流電池能夠在1400次循環(huán)中提供前所未有的高容量保持率，每圈循環(huán)容量保持率達(dá)到99.998%，為實(shí)現(xiàn)高度耐用的ORFB開辟了新途徑。

Highly persistent triphenylamine-based catholyte for durable organic redox flow batteries. Energy Storage Materials 2021. DOI: 10.1016/j.ensm.2021.07.006

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EnSM：高持久性三苯胺基正極電解液助力耐用有機(jī)氧化還原液流電池

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