水溶性レドックス流電池のためのポリビニリミダゾールバックボーンを使用する高溶性テンポベースのポリマーカソリート材料

科学分野:

• 材料科学
• 電気化学
• エネルギー貯蔵

背景:

• 水性有機還元流電池 (AORFB) は,グリッド規模のエネルギー貯蔵のための安全で低コストの代替手段を提供します.
• 高性能の電解質材料の開発は,AORFBの効率とスケーラビリティに不可欠です.

研究 の 目的:

• AORFBの性能を向上させるための新しいポリマー材料 P-T-N-4 を設計し,合成する.
• AORFBにおけるP-T-N-4の電気化学的性質とサイクル安定性を評価する.

主な方法:

• P-T-N-4の合成,ポリビニルミダゾール骨組みとTEMPOと四次アンモニアム群を特徴とするポリマー.
• P-T-N-4/メチルバイオゲン (MV) AORFBの組立は,1.0M NaClの水性電解液を使用しています.
• 異なる電流密度および濃度での充電-放電サイクルを含む電気化学試験.

主要な成果:

• P-T-N-4は水溶性 (39 Ah L−1) と低粘度 (6.3 mPa s) を表している.
• P-T-N-4/MV AORFBは,サイクルの毎に99.88%の容量保持率で20Ah L-1で400サイクル以上安定したサイクリングを示した.
• バッテリーは30Ah L-1で100回以上安定したサイクルを維持しました.

結論:

• P-T-N-4は,高性能のAORFBのための有望な電解質材料です.
• 開発されたAORFBシステムは,大規模なエネルギー貯蔵アプリケーションの優れた安定性と効率性を示しています.