Hydrophobic Solvation-Driven Stabilization of the Fluorenone Radical for the Anolyte of All-Organic Flow Batteries under Benign pH Conditions

化学 流量(数学) 流动条件 化学工程 无机化学 芴酮 流动化学 高分子化学 连续流动 光化学 有机化学 水溶液 降级(电信)
作者
Jeongmin Yeo,Jaehyeon Cho,Je‐Yeon Jung,Mi Song Kim,Kyungmi Kim,Anseong Park,Jeongi Choi,YongJoo Kim,Jung Hoon Yang,Won Bo Lee,Junghyun Chae,Jinho Chang
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/jacs.5c18473
摘要

Fluorenone (FL) is a promising anolyte candidate for aqueous organic redox flow batteries (AORFBs), but its reduction is accompanied by protonation-induced degradation. Here, we demonstrated that the radical anion of fluorenone (FL–·) can be stabilized without alkalization by forming a hydrophobic solvation environment using highly concentrated 1-butyl-1-methylpyrrolidinium chloride (BMPyrCl). A water-soluble FL derivative enables systematic investigation of redox behavior across electrolyte conditions. Electrochemical and spectroscopic measurements and molecular dynamics simulations revealed that increasing BMPyrCl concentration induces a water-in-molecular-salt state, which expels water from the solvation shell of FL–· and suppresses its protonation, while the concentrated LiTFSI-based water-in-salt electrolyte cannot make the FL–· environment hydrophobic. When paired with a TEMPO-based catholyte, the resulting AORFB delivered stable cycling performance, with a significantly reduced capacity fade, and the cell achieved a voltage of 1.64 V, representing a notably high value for AORFBs employing organic electrolytes as both anolyte and catholyte. These results highlight that hydrophobic solvation design is a critical enabler of high-voltage, stable aqueous organic redox electrolyte-based energy storage systems.
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
文子大王完成签到,获得积分10
刚刚
李佳完成签到,获得积分10
1秒前
hg完成签到,获得积分10
1秒前
阿玲完成签到,获得积分10
1秒前
JamesPei应助XZM采纳,获得10
1秒前
空唤晴发布了新的文献求助10
4秒前
冷酷孤风完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
落樱幻梦染星尘完成签到,获得积分10
6秒前
葛稀完成签到,获得积分10
7秒前
核壳结构完成签到,获得积分10
7秒前
Greg完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
force完成签到 ,获得积分10
9秒前
爱学习的XK完成签到 ,获得积分10
9秒前
落霞完成签到 ,获得积分10
10秒前
11秒前
包容念文完成签到,获得积分20
11秒前
相齐完成签到,获得积分10
12秒前
陈九思完成签到,获得积分10
12秒前
lzr完成签到 ,获得积分10
12秒前
水杉完成签到,获得积分10
13秒前
霸气雯完成签到,获得积分10
13秒前
6666应助科研界年兽采纳,获得10
14秒前
CC发布了新的文献求助10
16秒前
皮皮完成签到,获得积分10
17秒前
小虫子完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
dulcetlemon完成签到,获得积分10
21秒前
安纳给tsunami的求助进行了留言
22秒前
Autaro完成签到,获得积分10
22秒前
azuretimm完成签到,获得积分10
24秒前
azuretimmq完成签到,获得积分10
24秒前
桃酥完成签到 ,获得积分10
24秒前
感性的苑博完成签到 ,获得积分10
24秒前
25秒前
Mississippiecho完成签到,获得积分10
25秒前
小宋完成签到,获得积分10
25秒前
科研通AI6.4应助一一采纳,获得10
27秒前
lipeng完成签到,获得积分10
28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
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The Neuroscience of Language 400
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 400
Too Much of Two Good Things: Investment Protection and Environmental Protection in International Law 260
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 7673554
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9240083
关于积分的说明 19903913
捐赠科研通 7243233
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3285600
关于科研通互助平台的介绍 2443724
邀请新用户注册赠送积分活动 2287868