Optimization of iron and cobalt based organometallic redox couples for long-term stable operation of aqueous organometallic redox flow batteries

氧化还原 化学 水溶液 电化学 金属 电解质 无机化学 反应性(心理学) 水溶液中的金属离子 配体(生物化学) 催化作用 物理化学 有机化学 电极 替代医学 生物化学 医学 病理 受体
作者
Chanho Noh,Yongjin Chung,Yongchai Kwon
出处
期刊:Journal of Power Sources [Elsevier BV]
卷期号:495: 229799-229799 被引量:31
标识
DOI:10.1016/j.jpowsour.2021.229799
摘要

Abstract The optimal electrolyte condition for iron (Fe) and cobalt (Co) coordinated with Triisopropanolamine (TiPA) and 3-[Bis(2-hydroxyethyl)amino]-2-hydroxypropanesulfonic acid (DIPSO) is suggested for aqueous organometallic redox flow batteries (AMORFBs), while best combination for improving its long-term stability is determined. Co(TiPA) is optimal catholyte due to excellent redox reactivity and stability, while such benefits are proved by the comparison of formation constant which is proportional to the strength of coordination bonds within metal complex. That of Co(TiPA) is 10.8 times higher than that of Co(DIPSO) that is a competitor for catholyte. Regarding anolyte, Fe(DIPSO) formed by 1:1.5 mol ratio of Fe ion to DIPSO ligand is more stable than Fe(TiPA) that is a competitor for anolyte. The stability is experimentally verified by linear sweep voltamogram. According to the measurements, In Fe(DIPSO), potential required for the solidification of Fe ions, which causes the performance degradation of AMORFB, is placed more negatively than that required in Fe(TiPA). This indicates the when Fe(DIPSO) is used, the stable cut-off voltage range for AMORFB tests is extended with its performance improvement. Furthermore, since the solidified Fe further acts as catalyst for undesirable hydrogen evolution reaction, retarding the solidification of Fe ions enhances the performance and stability of AMORFB. In in-situ AMORFB cell tests performed to validify the electrochemical evaluations of metal complexes, the stability of AMORFB using Co(TiPA) and Fe(DIPSO) is best. Regarding its performance, charge capacity is high as 15.5 Ah L−1, while its capacity loss rate is low as 0.018 Ah L−1cyc−1 for 100 cycles.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
端庄亦巧完成签到 ,获得积分10
4秒前
李栖迟完成签到 ,获得积分10
7秒前
神奇高乐高完成签到 ,获得积分10
7秒前
yayika完成签到 ,获得积分10
8秒前
HuanChen完成签到 ,获得积分0
11秒前
科研小白完成签到 ,获得积分10
13秒前
修仙中给科研狗的求助进行了留言
15秒前
16秒前
kyt_vip完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
19秒前
ztl完成签到 ,获得积分10
21秒前
柯彦完成签到 ,获得积分10
21秒前
木木完成签到,获得积分10
23秒前
明理芷巧完成签到,获得积分10
26秒前
高兴孤云完成签到 ,获得积分10
27秒前
上善若水呦完成签到 ,获得积分10
30秒前
lling完成签到 ,获得积分10
30秒前
李橙汁完成签到 ,获得积分10
32秒前
亨利完成签到,获得积分10
32秒前
略微妙蛙完成签到 ,获得积分10
38秒前
leo完成签到,获得积分10
39秒前
42秒前
42秒前
腼腆的梦蕊完成签到 ,获得积分10
44秒前
趁热拿铁完成签到 ,获得积分10
44秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
46秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
46秒前
yoooooooo完成签到,获得积分10
46秒前
46秒前
daomaihu发布了新的文献求助100
46秒前
俏皮冰露完成签到,获得积分10
47秒前
47秒前
David发布了新的文献求助10
48秒前
49秒前
amy完成签到 ,获得积分10
51秒前
苹果松完成签到,获得积分10
53秒前
55秒前
大白完成签到 ,获得积分10
57秒前
lll完成签到,获得积分10
58秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Geist der Kunst und Kultur 1000
Resistance Spot Welding Dataset for Automobile Body-in-White Quality Analysis 748
日本現代怪異事典 副読本 700
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 650
Machine Learning for Asset Management and Pricing 600
Numerical analysis of the coupled atmosphere-ocean models (CAO II). II 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7392730
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8998860
关于积分的说明 19149786
捐赠科研通 7028412
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3229266
关于科研通互助平台的介绍 2391794
邀请新用户注册赠送积分活动 2210618