【背景】
与目前的商业无机材料相比,有机电活性材料具有潜在的可持续生产和结构可调性的优势。遗憾的是,基于有毒氧化还原活性金属离子的传统氧化还原液流电池在资源利用和环境保护方面存在一定的不足。相比之下,近年来,水系氧化还原液流电池(ARFB)中的有机电活性材料由于其固有的安全性,在低成本和可持续的储能系统中受到了广泛的关注。
【工作介绍】
图8、一些典型的具有烷基和/或3(三甲铵基)丙基的紫精衍生物及其官能化衍生物的结构。
图9、一些典型的具有3-(三甲铵基)丙基的延伸紫精衍生物及其功能化衍生物的结构。
图11、其他anolytes的化学结构。
图16、AORFB中典型表征技术概述。
【结论与展望】
作为一种满足大规模储能安全性和成本要求的储能系统,ARFB与当前的可充电电池技术兼容,并引起了广泛关注。近年来,通过应用有机电活性材料,ARFB的研究取得了重大进展。本综述总结了近年来在ARFB中有机电活性材料的研究进展。尽管现有的一些方法可以实现高性能的AORFB,但应该承认,AORFB的商业应用还有很长的路要走。
(2)通过分子工程设计先进材料。分子工程策略是提高有机分子在水溶液中电化学性能的主要方法。通过调节取代基、共轭结构、库仑相互作用和分子量,可以合理优化有机电活性材料在ARFB中的电化学性能。对于AORFBs,设计新的有机氧化还原活性分子和调整现有氧化还原活性材料的官能团是提高溶解度和电化学性能的主要策略。因此,基于分子工程的有机电活性材料为实现高能量密度和功率密度ARFB提供了巨大的潜力。