我国科研人员在水系有机液流电池研究方面取得新进展
新华社沈阳电 (记者王莹) 记者从中国科学院大连化学物理研究所了解到,该所储能技术研究部李先锋研究员、张长昆研究员团队联合中国科学院长春应用化学研究所李胜海研究员在水系有机液流电池研究方面取得新进展。合作团队提出了原位电化学氧化合成方法,制备出耐氧性的萘衍生物活性分子,其在液流电池中作为正极活性分子展现出良好的稳定性。上述成果日前在国际学术期刊《自然-可持续性》发表。
液流电池有机活性分子的稳定性和成本是重要评价标准。目前,有机活性分子面临水溶性相对较低、稳定性差、合成成本高等问题。尤其在非惰性气体保护下,有机活性分子的结构稳定性和电池的循环稳定性受到巨大的挑战。
研究工作中,为合成低成本、高稳定性的有机活性分子,科研人员以大宗化学品羟基萘作为原料,采用化学合成和电化学合成相结合的制备策略,合成得到了分子上连有多个取代基团的萘衍生物活性分子。该方法简单高效,无需复杂的分离纯化过程,简化了合成步骤的同时降低了成本。研究发现,由此制备出的液流电池,在正极电解液连续鼓入空气的条件下仍能够稳定循环600圈以上,证明了萘衍生物活性分子具有优异的空气稳定性。研究团队进一步采用一体化装置将萘衍生物活性分子的合成过程进行放大,单次可制备5千克活性分子,并成功将其应用于电堆测试。该研究有望为低成本、高稳定液流电池活性分子的结构设计及合成方法优化提供新思路,有助于将水系有机液流电池规模化和实用化。
