Transbordador redóxido de cobalto con un ligando hexadentado sintonizable

Área de la Ciencia:

• Química de coordinación
• Ciencias de los materiales
• La electroquímica

Sus antecedentes:

• Los complejos de cobalto se estudian ampliamente para aplicaciones redox.
• El ajuste de los potenciales redox es crucial para optimizar los dispositivos electroquímicos.
• Las células solares sensibilizadas al tinte (DSSC) requieren mediadores redox eficientes para la regeneración.

Objetivo del estudio:

• Sintetizar y caracterizar nuevos complejos de cobalto hexadentado de campo fuerte.
• Investigar las propiedades redox y el comportamiento del estado de espín de estos complejos.
• Para evaluar su rendimiento como lanzaderas redox en DSSCs.

Principales métodos:

• Síntesis de ligandos hexadentados de campo fuerte y su coordinación con el cobalto.
• Caracterización electroquímica (ajuste del potencial de redox a través de la modificación del ligando).
• Las mediciones de la tasa de autocambio de electrones.
• Fabricación y ensayo de DSSC utilizando los complejos sintetizados como lanzaderas redox.

Principales resultados:

• Se sintetizaron tres nuevos pares redox de baja espina a baja espina Co ((III/II).
• Los potenciales de redox eran ajustables de -200 a -430 mV frente a Fc+/0.
• Se observó un cambio molecular reversible desde la Coordinada de cinco Coordenadas a la Coordinada de seis Coordenadas.
• Se lograron tasas de autointercambio de electrones más rápidas (2.2-4.2 M-1 s-1) en comparación con [Co(bpy) 3+/2+.
• Se demostraron mejoras en las fotocorrientes (19,8 mA/cm2) en DSSCs con tintes AP25 + D35.

Conclusiones:

• Los complejos de cobalto sintetizados ofrecen potenciales redox sintonizables y un comportamiento de conmutación de coordinación único.
• Estos complejos sirven como lanzaderas redox efectivas en los DSSC, superando a los complejos de cobalto tradicionales.
• El trabajo futuro debe centrarse en emparejar estos complejos con tintes absorbentes casi IR para mejorar la conversión de energía solar.