First-Principles Studies of Quinone Proton-Coupled Electron Transfer Kinetics

作者
Robert E. Warburton
出处
期刊:Meeting abstracts [Institute of Physics]
卷期号:MA2026-01 (43): 2208-2208
标识
DOI:10.1149/ma2026-01432208mtgabs
摘要

Understanding and controlling fundamental redox kinetics in flow batteries requires theoretical and experimental techniques to probe the sensitivity of reaction rates and selectivity to electrolyte chemistry. In protic electrolytes, electron transfer can be coupled to charge-compensating proton transfer processes. Such proton-coupled electron transfer (PCET) reactions may proceed via sequential proton–electron transfer (SPET) or concerted proton–electron transfer (CPET). The thermodynamics and intrinsic kinetics of possible elementary ET, PT, and CPET steps in an overall, multi-step, reaction mechanism influence observed (apparent) electrochemical kinetics. Here, we use density functional theory calculations to compute thermodynamic (reaction free energies, redox potentials) and kinetic parameters (reorganization energies) associated with proton-coupled redox reactions of different quinone derivatives in aqueous and non-aqueous media. Theoretical predictions are used alongside experimental kinetic measurements to elucidate the influence of electrolyte composition on reaction kinetics. These theoretical concepts are extended to the analysis of interfacial PCET at metal–solution interfaces. Periodic DFT is used to derive kinetic parameters for the reduction of imidazole components of non-aqueous concentrated hydrogen-bonded electrolytes. In combination with voltammetry and impedance measurements, the interfacial simulations are used to understand the kinetics of hydrogen evolution at the reductive stability limit of non-aqueous electrolytes. These studies highlight how elucidating fundamental thermodynamic and kinetic parameters can be used to guide understanding and design of redox-active and electrolyte species for tailored electrochemical reactivity.

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
keyanyan关注了科研通微信公众号
刚刚
桥豆麻袋完成签到,获得积分0
刚刚
杰克开膛手完成签到,获得积分10
1秒前
waldoe完成签到,获得积分10
2秒前
泡泡完成签到,获得积分10
2秒前
Youdge的应助被黄药师采纳,获得10
2秒前
chen发布了新的文献求助10
3秒前
肥海狸完成签到,获得积分10
4秒前
v两斤完成签到,获得积分10
5秒前
东都哈士奇完成签到,获得积分10
5秒前
满意小丸子完成签到,获得积分10
5秒前
petrichor完成签到 ,获得积分10
6秒前
123完成签到,获得积分20
6秒前
成就的初瑶完成签到,获得积分10
6秒前
聪明的煎蛋完成签到,获得积分10
6秒前
雅y823完成签到,获得积分20
7秒前
豆泥啤士多完成签到 ,获得积分10
7秒前
hua完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
务实的天空完成签到 ,获得积分10
9秒前
小T完成签到,获得积分10
10秒前
Kerwin完成签到,获得积分10
11秒前
又见白龙完成签到,获得积分10
12秒前
杀出个黎明举报江子川的求助涉嫌违规
12秒前
calico完成签到,获得积分10
13秒前
Rui_Rui的应助被v两斤采纳,获得10
14秒前
疯狂的荟发布了新的文献求助10
14秒前
风趣小蜜蜂完成签到 ,获得积分10
15秒前
天真的完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
未雨绸缪完成签到,获得积分10
17秒前
wenwei完成签到,获得积分10
17秒前
斯文若云完成签到 ,获得积分10
18秒前
虚幻月亮完成签到 ,获得积分10
18秒前
八乙基环辛四烯完成签到,获得积分10
18秒前
pyy0完成签到,获得积分10
19秒前
曹梓聪完成签到,获得积分10
19秒前
郑成功完成签到,获得积分10
19秒前
最好的完成签到,获得积分0
19秒前
huang完成签到,获得积分10
20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
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Entre Praga y Madrid : los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 600
Les Mots du discours 600
A Consideration on Use of Material Grades for Hull Structural Members Based on Fracture Toughness(Second Report) 500
AI Disclosure in Annual Reports: Evolution, Determinants, and Capital Market Participants’ Perceptions 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8115697
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9521517
关于积分的说明 21534121
捐赠科研通 7693845
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3413622
关于科研通互助平台的介绍 2539973
邀请新用户注册赠送积分活动 2453622