摘要:本报告描述了非水性氧化还原流量电池的二氨基丙烷 - 苯噻硫氨酸杂化天主分解器的开发。分子是通过添加二氨基丙烷(DAC)取代基于苯噻嗪的氮,以快速和模块化的方式合成。将多功能的C – N耦合方案(可提供对不同衍生物的访问)与计算和结构 - 培训分析允许鉴定CATALYTE,该识别在0.64和1.00 V VS FC /FC +的电位上显示稳定的两电动循环,以及所有氧化液的溶解性以及所有氧化液(均为MIMM5M5 m5 m5 m)。该天主教徒被部署在高能量密度的两电子RFB中,在266小时的流细胞循环中以> 0.5 m的电子浓度表现出> 90%的容量保留。
作者的完整列表:Zhao,Yuyue; Argonne国家实验室,化学科学与工程部Zhang,Jingjing; Argonne国家实验室Agarwal,Garvit; YU材料科学部Argonne National Laboratory; Argonne国家实验室,MSD Corman,Rebecca;伊利诺伊大学的伊利诺伊大学,Yilin的Urbana-Champaign王;伊利诺伊大学伊利诺伊大学,莉莉机械科学与工程学的乌尔巴纳·坎普恩(Urbana-Champaign); Zhangxing的Argonne国家实验室,化学科学与工程部Shi; Argonne国家实验室Doan,Hieu; Argonne National Laboratory,材料科学部Ewoldt,Randy;伊利诺伊州伊利诺伊大学伊利亚的乌尔巴纳·坎普恩·萨克罗布(Urbana-Champaign Shkrob); Argonne国家实验室,化学科学与工程Surendran Assary,Rajeev;莱伊材料科学部Argonne国家实验室; Argonne国家实验室,Venkat材料科学部Srinivasan; Argonne National Laboratory,Babinec,Susan; lu的Argonne National Laboratory,Argonne Argonne Concormation Socories Science Zhang; Argonne国家实验室
缺乏用于非水电的膜的膜,会限制有机氧化还原流细胞中的细胞容量和循环寿命。使用可溶性,稳定的材料,我们试图比较可使用市售的微孔分离器和离子选择性膜可以实现的最佳性能。我们使用具有证明稳定性的有机物种,以避免由于材料降解而导致的分频和/或细胞失衡而导致的反应能力褪色。我们发现了生命周期和库仑效率之间的权衡:非选择性的分离器的性能更稳定,但具有低库仑效率,而离子选择性膜的效率低,而离子选择性膜可实现高库仑的效率,但会随着时间的推移而经历能力损失。当骑自行车前混合电解质时,库仑效率仍然很高,但是由于细胞不平衡而导致的容量损失,可以通过电解质重新平衡来恢复。这项研究的结果强调了可以通过合适的膜可以实现的非水细胞性能增益的潜力。
Rick Tolin是Lubrizol Advanced
本文所包含的信息被认为是可靠的,但没有任何形式的陈述,担保或保证就其准确性,适用于特定申请或要获得的结果。这些信息通常基于实验室的小型设备,不一定表明最终产品性能或可重现性。提出的配方可能没有进行稳定性测试,仅应作为建议的起点。由于在处理这些材料时商业上使用的方法,条件和设备的变化,因此没有对产品适用于披露的申请的适用性。全尺度测试和最终产品性能是用户的责任。Lubrizol Advanced Materials,Inc。不承担任何责任,并且客户对除Lubrizol Advanced Materade,Inc。的直接控制外的任何用途或处理任何材料都承担所有风险和责任。卖方不对明示或暗示的担保,包括但不限于对特定目的的适销性和适合性的隐含保证。本文中没有任何包含在未经专利所有者许可的情况下练习任何专利发明的授权,也不应将其视为诱因。Lubrizol Advanced Materials,Inc。是Lubrizol Corporation的全资子公司。
锂离子电池是当今电力平台的重要组成部分。锂离子电池在所有便携式电子设备、电动和混合动力汽车以及电网规模的储能系统中都有广泛的应用。[4] 但由于电池行业需要近 50% 的可用锂资源,因此锂离子电池能否大规模生产用于电网应用尚不确定。[5f] 此外,锂离子在非质子电解质中的电导率有限以及安全性较差也可能对其大规模利用造成问题。这些缺点促使研究人员寻找替代锂离子电池的新型储能技术,其中可充电金属空气电池成为一种有前途的新型电能存储技术(图 1)。通常,金属空气电池(Li 或 Na)比锂离子电池具有更高的理论比能,这使得金属空气电池系统对混合动力和混合动力电动汽车具有吸引力和实用性。 [6] 以金属为阳极、氧为阴极活性材料的电化学电力装置具有最高的能量密度,因为后者不存储在装置内部,而是可从环境中获取。锂空气电池(LAB)的理论比能量与汽油的理论比能量相当。[5c,7] 空气阴极性能限制了电池容量,危及 LAB 技术的商业成功。首先,无论是碱性还是酸性水性电解质,在阴极反应过程中都会消耗溶剂。其次,由于孔口/开口的堵塞导致放电不完全。[8] 因此,提高 LAB 性能的可能途径之一是阴极材料结构,[9] 它可以保持活性锂离子和氧气的传输,并且可以填充大量氧还原反应(ORR)的产物而不会堵塞孔隙。在燃料电池的气体扩散电极 (GDE) 领域中,双孔材料有望提高能量容量。[10] 第三,空气阴极性能下降。空气阴极提供大部分电池能量,因此电池电压降最大。[11] 放电过程中 LiO 2 的积累产生了混合产物,充电时的高电压导致溶剂分解,同时过氧化锂也发生还原。[12] 氧溶解度和扩散速率成为影响电池能量容量的关键因素。使用氧溶解度高和氧扩散率高的电解质可提高阴极容量。[8,13]
本文所包含的信息被认为是可靠的,但没有任何形式的陈述,担保或保证就其准确性,适用于特定申请或要获得的结果。这些信息通常基于实验室工作,使用小规模设备,不一定表明最终产品性能或可重复性。提出的配方可能没有进行稳定性测试,仅应作为建议的起点。由于在处理这些材料时商业上使用的方法,条件和设备的变化,因此没有对产品适用于披露的申请的适用性。全尺度测试和最终产品性能是用户的责任。Lubrizol Advanced Materials,Inc。不承担任何责任,并且客户对除Lubrizol Advanced Materade,Inc。的直接控制以外的任何材料的使用或处理都承担所有风险和责任。卖方不对明示或暗示的担保,包括但不限于对特定目的的适销性和适合性的隐含保证。本文中没有任何包含在未经专利所有者许可的情况下练习任何专利发明的授权,也不应将其视为诱因。Lubrizol Advanced Materials,Inc。 / 9911 Brecksville Road,Cleveland,Cleveland,Ohio 44141-3247 / 216.447.5000修订版:2017年10月27日©2017 Lubrizol Corporation。保留所有权利。上一版:2010年9月2日,所有标记都是Lubrizol Corporation的财产•www.lubrizol.com/lifesciences发行日期:2010年7月25日
