一种基于高电压四取代联苯二酚类正极的高稳定性水系有机液流电池（英文）

作者：刘婉秋; 赵子铭; 李天宇; 李胜海^*; 张华民; 李先锋^*

来源：Science Bulletin, 2021, 66(05): 457-463.

有机活性电对液流电池(有机液流电池)由于材料来源广泛、成本低及性能易控等优点得到广泛关注;但是,目前报道的有机电对稳定性较差,绝大部分有机液流电池仅能在氮气或氩气气氛下运行,给电池的应用带来了严峻的挑战.基于此,本文设计开发出一种在空气中稳定的双酚类正极(3,3′,5,5′-四(二甲胺基甲基)联苯二酚(TABP)).该电对可通过一步法合成,且具有溶解度高(>1.5 mol L-1)和电位高(0.91 V vs. SHE)的特点.设计中采用联苯二酚取代了传统对苯二酚结构,其联苯的共轭结构可以大大提高其在空气中的稳定性.此外,四取代结构有效抑制了迈克尔加成副反应,进一步提高了电化学稳定性.采用该电对作为正极,硅钨酸作为负极,组装的硅钨酸/TABP液流电池在空气中连续循环900次而容量无明显衰减,这是迄今为止所报道的在空气中最稳定的有机液流电池.此外,该电池在60 m A cm-2的电流密度下能量效率达到85%,容量可达47 Ah L-1.该工作为有机液流电池研究开发提供重要的指导作用.

• 单位
  中国科学技术大学; 中国科学院大学