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水系有機氧化還原液流電池(AORFBs)使人類能夠通過有機氧化還原活性材料利用可再生能源。雖然AORFBs一直追求室溫下的長電池循環(huán)壽命，但探索具有熱穩(wěn)定性的強大有機分子用于儲能，尤其是在陽光充足且溫度升高的地區(qū)，具有至關(guān)重要的意義。

浙江西湖高等研究院王盼、中國科學院大學杭州高等研究院季云龍等人展示了一種基于丙酸功能化吩嗪(PFP)的超穩(wěn)定AORFB，其在室溫和高溫下均具有高容量。

以化學惰性碳原子為連接鍵，羧酸為官能團，通過有效的設(shè)計可對PFPs的化學、電化學和熱性能進行調(diào)控。通過結(jié)合電化學測量、核磁共振、紫外-可見光譜和 DFT研究了PFP的主要特性，揭示了它們合適的氧化還原電位、快速動力學、低滲透性和高化學穩(wěn)定性。

圖1 0.1 M PFP在pH 12下的循環(huán)性能

結(jié)果，基于1,8-PFP和亞鐵氰化物的氧化還原液流全電池在1.0 M KOH中的OCV為1.15 V，并且在45°C下循環(huán)53天后未觀察到容量衰減，這是迄今為止報道的最佳容量保持率之一。這些結(jié)果表明，PFPs在高溫和強堿的惡劣環(huán)境下具有廣闊的應用前景。

圖2 1.0 M 1,8-PFP在25和45℃下循環(huán)的循環(huán)性能

Ultrastable aqueous phenazine flow batteries with high capacity operated at elevated temperatures. Joule 2021. DOI: 10.1016/j.joule.2021.06.019

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西湖大學/中科院Joule：無懼高溫！高容量超穩(wěn)定水系吩嗪液流電池