和三甲聚离子:非水性氧流电池应用的合成,特征和电化学评估

科学领域:

• 电化学
• 材料科学
• 能量储存

背景情况:

• 开发稳定和高效的电解质对于推进非水性氧化还原流电池 (NaRFB) 是至关重要的.
• 过渡金属复合物为电池应用提供可调节的氧化还原特性.
• 甲酸对金属离子具有独特的协调环境.

研究的目的:

• 使用和二甲复合物构建和评估电化学电池.
• 调查这些复合物的适用性作为NaRFB中的阴解质和阳解质材料.
• 描述合成复合物的氧化还原特性,稳定性和可溶性.

主要方法:

• 使用 ([Co^II/III(P₃O_{9) 2[4-/3-) 和 ([V^III/II(P3O9) 2^3-/4-) 的电化学电池结构复合物.}
• 循环电量测量和静电循环测量以评估细胞的性能和稳定性.
• 用于结构分析的光谱表征 (³¹P NMR,UV/vis,ESI-MS(-),IR) 和X射线晶体.
• 旋转交叉 (SCO) 复合物的分离和特征.

主要成果:

• 一个电化学电池具有2.4V电池电压和超过90%的库伦比效率超过100个周期.
• 和复合物表现出可逆的氧化还原化学,高电化学稳定性,以及在乙中优异的溶解性.
• 分离的晶体盐 ([PPN]₄[1]·2MeCN和[PPN]₃[2]·DME) 进行了表征,并提供了复合物的结构数据.
• 一个自旋交叉复合物,活性催化剂物种,已成功分离.

结论:

• 和二甲复合物是NaRFB电解质的有希望的候选物.
• 证明的细胞性能突显了基于过渡金属酸盐的系统的潜力.
• 这项工作为开发全无机非水性氧化还原流电池电解质开辟了道路.