Anthraquinone-Based氧化还原流体电池:碳毡对循环的影响稳定

研究人员在《华尔街日报》发表了一篇文章ACS应用能源材料亚博网站下载,认为基本的氧化还原流体电池和碳的直接影响循环稳定的感觉。

研究:加强Anthraquinone-Based氧化还原流体电池的循环稳定性通过热氧化碳的感受。图片来源:Black_Kira / Shutterstock.com

存储设备的重要性

光伏电池和可再生能源已经明显先进的立法优势,降低了系统成本。这主要是由于工业利用率和增加功耗上升由于业务和人力操作。然而,使用太阳能和风能不可靠或一致,导致发电量不稳定和间歇性,进一步测试电气安装的可靠性。

电能存储技术,提出了解决这一不利的问题通过平滑发电的生产。

打赌的表面积碳的感受。图片来源:夏,l . et al ., ACS应用能源材料亚博网站下载

氧化还原流体电池是什么?

由于力量和能量的发散,氧化还原流体电池(RFB)是电力系统和电力存储的关键。Redox-active材亚博网站下载料(公)沉浸在解决方案在传统rfb转移到电池金字塔,和电解电极上进行变化,细胞包运行。

这表明rfb所需公羊和电极都是。有机公羊近年来收到了很多关注,因为他们可能的低成本,“绿色”,和适应性特征。目前,有机RAM的多数研究侧重于机理研究、化学合成和生产。

氧化还原流体电池的优点

氧化还原流体电池的一个主要好处是,他们是有相当的便宜。为特定的电池容量,换热器大小相同但耐力力量可能从四个小时增加到超过12个小时,仅仅通过引入更大的塑料储存设施携带额外的解决方案。

rfb有各种各样的好处,包括放置模块化和自主能力不同即将离任的发电能力通过改变单位的数量和规模在堆栈和解决方案的数量,分别。未来他们也有一些好处,比如方便可伸缩性(潜在的储罐成比例,而输出功率大致相当于PEM总面积),没有收费过高的负面影响,非常低的自放电,最低利率大幅系统而不是电池,和长寿命。

醌流电池的电池性能通过使用原始碳毡(a)和热处理碳毡的加热时间为0.5 h (b), 1.0 h (c), 2.0 h (d), 3.0 h (e)和4.0 h (f)。所有的电池都测试下100次100马·厘米²。相应CE的Insets是相应的放大照片。图片来源:夏,l . et al ., ACS应用能源材料亚博网站下载

氧化还原流体电池的局限性

尽管这些特性可能似乎适合大规模工业化、几个主要因素阻碍其彻底的商业化。电池系统包括使用昂贵的缺点也磨料或有毒的化学物质,以及合理的高稳定的运营成本和操作所需的寄生(现场)负载泵。

最知名的rfb使用水电解质;然而,水的电化学窗口限制的可能性,这些电池可能产生流动。不幸的是,很少有电极或电极设计与有机rfb有关。生物rfb电极制造被认为是必要的。这是因为完美或未经处理的电极不理想或适合直接使用。

介绍蒽醌类

对蒽醌类化合物也有类似的结构。这些化学物质给植物颜色,通常用作天然着色剂。他们也用作泻药,有抗菌和抗病毒的特性。这是一个黄色和纯水晶物质溶于有机溶剂而不是水加热。蒽醌氧化还原介质。过程的方法可能需要一个电子转移(设置)。蒽醌在流体电池用作溶剂,它能长期保留。

热处理,常见和简单的方法,是采用在这项研究中激活聚丙烯腈基碳毡用于完善2、6-DHAQ / K₄铁(CN)₆rfb。

RFB的cf - 2.0期间检查下空气1 ~ 50^th和101 ~ 150^th周期和手套袋51期间充满氮气^圣~ 100^th和151年^圣~ 200^th周期。图片来源:夏,l . et al ., ACS应用能源材料亚博网站下载

研究发现

发现600°C是碳毡的最适温度,促进通过燃烧空气氧化而不破坏的基本结构。处理后,表面形态的碳觉得玫瑰一般,提供更多的活性组。

因此,热降解碳感到电流高于清洁。重要的是,做了预处理时,库仑效率(CE)有些从97年上升到99%。此外,CF-P相比,燃油效率(EE)的54%,热碳毡的EE > 70%。电池也显示优越的耐用性200次后,保留94.42%的能力。

简而言之,聚丙烯腈基碳感到热能量在600°C。这个过程表明,通过修改电极,可以增加quinone-based的一生rfb。

进一步的阅读

夏,l . et al ., 2022。加强Anthraquinone-Based氧化还原流体电池的循环稳定性通过热氧化碳的感受。ACS应用能源材料。亚博网站下载可以在:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsaem.1c03507

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