通过NMR和EPR光谱学识别和防止基于flavin mononucleotide的氧化还原流电池的降解
Dominic Hey1, Rajesh B Jethwa1, Nadia L Farag1
1Yusuf Hamied Department of Chemistry, University of Cambridge, Cambridge, UK.
Nature communications
|August 25, 2023
概括
研究了氧化还原流电池 (RFB) 中的弗拉单核酸 (FMN) 降解. 将pH值降低到11并添加盐,提高了FMN溶解度和电池效率,推进了电网存储解决方案.
科学领域:
- 电化学 电化学 电化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 水性有机氧化还原流电池 (RFB) 为电网规模的能源存储提供了希望.
- 电解质降解限制了当前RFB系统的寿命和性能.
研究的目的:
- 调查RFB中flavin mononucleotide (FMN) 的降解机制.
- 确定提高基于FMN的RFB的稳定性和效率的策略.
主要方法:
- 在现场核磁共振 (NMR) 和电子磁共振 (EPR) 光谱.
- 在不同的pH条件下对FMN-酸电池进行电化学分析.
主要成果:
- 识别了导致电池性能下降的FMN水解产品.
- 证明,尽管发生水解,但FMN仍然可以充当氧化还原媒介.
- 通过将电解质pH降低到11显著提高了性能.
- 通过添加电解质盐来调节pH值,实现了FMN的1M以上溶解度.
结论:
- 了解FMN降解途径可以提高RFB的性能.
- 优化pH值和电解质组成可以提高FMN的溶解度和电池效率.
- 基于Flavin的RFB正在接近电网存储的商业可行性.


