Cationes de bis (diisopropilamino) ciclopropenio-areno como católitos de alto potencial de oxidación y alta...

Área de la Ciencia:

• La electroquímica
• Ciencias de los materiales
• Química orgánica

Sus antecedentes:

• Las baterías de flujo redox no acuosas (NFB) requieren católitos de alto potencial para un almacenamiento eficiente de energía.
• El desarrollo de materiales catolíticos estables y de alto rendimiento es crucial para el avance de la tecnología NFB.

Objetivo del estudio:

• Diseñar y sintetizar nuevos derivados del benceno funcionalizados con 1,2-bis (diisopropylamino) -3-ciclopropenilio (DAC).
• Evaluar estos derivados como catolitos de alto potencial para baterías de flujo redox no acuosas.

Principales métodos:

• Se emplearon cálculos de la teoría funcional de la densidad (DFT) para predecir los potenciales de oxidación.
• Síntesis electroquímica y evaluación de ocho derivados del DAC-areno.
• Pruebas de estabilidad en ciclos de carga-descarga en celdas de flujo simétrico.

Principales resultados:

• DFT predijo potenciales de oxidación que oscilan entre +0,96 y +1,64 V frente a Fc+/0.
• El 1-DAC-4-tert-butyl-2-methoxy-5-pentafluoropropoxybenzene mostró un rendimiento óptimo con E1/ 2 = +1,19 V frente a Fc+/ 0.
• Este derivado exhibió una retención de capacidad del 92% durante 116 horas de ciclo.

Conclusiones:

• Los derivados de benceno funcionalizados con DAC desarrollados son catolitos prometedores de alto potencial.
• El derivado óptimo permitió una batería de flujo redox no acuosa de 2,0 V cuando se emparejó con viologen butílico.
• Este trabajo contribuye al desarrollo de soluciones avanzadas de almacenamiento de energía.