Reversible Redox Chemistry in Pyrrolidinium‐Based TEMPO Radical and Extended Viologen for High‐Voltage and Long‐Life Aqueous Redox Flow Batteries
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Aqueous organic redox flow batteries (AORFBs) are regarded as a promising candidate for grid‐scale, low‐cost and sustainable energy storage. However, their performance is restricted by low aqueous solubility and the narrow potential gap of the organic redox‐active species. Herein, a highly‐soluble organic redox pair based on pyrrolidinium cation functionalized TEMPO and extended viologen, namely Pyr‐TEMPO and [PyrPV]Cl 4 , which exhibits high cell voltage (1.57 V) and long cycling life (over 1000 cycles) in AORFBs is reported. The intrinsic hydrophilic nature of the pyrrolidinium group enables high aqueous solubilities (over 3.35 m for Pyr‐TEMPO and 1.13 m for [PyrPV]Cl 4 ). Furthermore, the interaction of nitroxyl radicals with water is observed, which may be helpful to prevent collision‐induced side reactions or structure decomposition. Notably, the assembled AORFBs realize a high energy density of 16.8 Wh L ‐1 and a peak power density of 317 mW cm ‐2 . The evidence is provided to clarify the capacity degradation mechanism of TEMPO/viologen AORFB systems by a series of comprehensive characterizations. Furthermore, the reversible consumption and re‐generation of the nitroxyl radicals upon charging and discharging are well understood. This work presents effective electrochemical and spectroscopic approaches to clarify the redox chemistry and capacity degradation mechanism of radical incorporating AORFB systems.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».