Water-coupled monovalent and divalent ion transport in polyviologen networks
Water-coupled monovalent and divalent ion transport in polyviologen networks
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多紫罗碱网络中水耦合的单价和二价离子传输
DOI：
10.1039/d3ta00289f
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发表时间：
2023
影响因子：
11.9
通讯作者：
Lutkenhaus, Jodie L.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Easley, Alexandra D.;Mohanty, Khirabdhi;Lutkenhaus, Jodie L.
氧化还原活性聚合物（RAPs）是一种环境友好、资源丰富的储能材料。多致病菌是一种很有前途的rap，但在手术过程中容易溶解。此外，多紫原在各种电解质中的双电子氧化还原反应并不总是可逆的，这突出了对氧化还原机制的深入了解的必要性。本文利用电化学石英晶体微天平和耗散监测（EQCM-D），比较了NaCl和Na2SO4水溶液电解质，证明了交联紫外光（PTPM）的储能机制。E-QCMD表明离子-电子传递机制强烈依赖于阴离子的价态。与一价氯离子的平稳质量转变相比，二价硫酸盐离子的电极质量发生了更突然和戏剧性的变化。同时，NaCl的传质曲线存在明显的滞后性，而Na2SO4的传质曲线滞后性较小。我们的研究结果表明，电解质设计，特别是离子价，将对聚合物基电极的质量传输性质产生重大影响。这项工作为提高性能的下一代聚合物电池的电解质选择提供了可能。
Redox-active polymers (RAPs) are of interest as environmentally friendly and earth-abundant energy storage materials. Polyviologens are promising RAPs, but they tend to dissolve during operation. Further, the two-electron redox reaction for polyviologens in various electrolytes is not always reversible, highlighting the need for a deeper understanding of the redox mechanism. Here, the energy storage mechanism for a cross-linked viologen (PTPM) is demonstrated using electrochemical quartz crystal microbalance with dissipation monitoring (EQCM-D), comparing NaCl and Na2SO4 aqueous electrolytes. E-QCMD reveals that the ion-electron transport mechanism is strongly dependent on the valency of the anion. More sudden and dramatic changes in the electrode's mass were observed for the divalent sulfate ion as compared to the smooth mass transitions associated with the monovalent chloride ion. Meanwhile, there was marked hysteresis in the mass transfer profile for NaCl, but little hysteresis for Na2SO4. Our results demonstrate that electrolyte design, and specifically ion valency, will have a large impact on the nature of mass transport in polymer-based electrodes. This work enables electrolyte selection for the next generation polymer batteries with improved performance.
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使用石英晶体微天平测定锇聚合物薄膜中的离子和溶剂传输
DOI：
10.1021/j100176a096
发表时间：
1991
期刊：
The Journal of Physical Chemistry
影响因子：
--
作者：
Andrew J. Kelly;N. Oyama
通讯作者：
N. Oyama
用于全有机电池的氧化还原活性自由基聚合物
DOI：
--
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
--
作者：
須貝友紀;唐澤昌之;児玉侑朔;有安真也;愛場雄一郎;荘司長三;K. Oyaizu
通讯作者：
K. Oyaizu
影响因子：
3.9
作者：
H. Long;D. Buttry
通讯作者：
H. Long;D. Buttry
影响因子：
4
作者：
SAIKA, T;IYODA, T;SHIMIDZU, T
通讯作者：
SHIMIDZU, T