Development of high energy density redox flow battery using the same organic compound for both positive and negative electrode active materials

使用相同的有机化合物作为正极和负极活性材料开发高能量密度氧化还原液流电池

• 批准号: 21H01870
• 负责人: 堤 宏守
• 金额: $ 11.48万
• 依托单位: Yamaguchi University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01870/
• 关键词: レドックスフロー電池; 電力貯蔵; 電力平坦化; フェロセン誘導体; 有機電解液; フェロセン; チオフェン; エネルギー貯蔵; オペランド解析; 電力平準化

昨年度までの検討の結果、当初使用を予定していたフェロセン誘導体は、有機電解液中で電位走査を繰り返すと、特に卑な電位側で不安定化することが明らかとなった。これは主に、フェロセン誘導体に含まれるチオフェン環の還元体が不安定化し、他の化合物に変化、電極表面上に蓄積するためと考えられた。この不安定化には、チオフェン環の2位の水素原子が大きく関与していることが、各種のチオフェン誘導体を用いた電気化学測定から明らかとなった。そこで今年度は、フェロセン誘導体の構造を見直した化合物を合成し、その有機電解液中における電気化学的安定性などについて検討した。先述したように不安定化には、チオフェン環の2位の水素の関与があると考えられたため、この水素を他の官能基などに置換し、その化合物の安定性などについて検討した。目的とする化合物は、フェロセンと対応するチオフェンカルボン酸からFriedel-Craftsアシル化反応を用いて合成、シリカゲルカラムを用いて精製することが可能であった。得られた化合物の構造は、各種分光法により確認した。このようにして得られたフェロセン誘導体の電気化学的安定性について検討したところ、電気化学応答が改善され、チオフェン環由来の電気化学応答も化学的になった。そこで、コインセル型電池を試作し、充放電試験を実施したものの、充放電については良好な結果は得られなかった。セル構造の検討が今後、必要と考えられた。

Yesterday's annual ま で の beg の 検 results, when using を designated し て い た フ ェ ロ セ ン inductor は, organic electrolyte で potential walkthrough を Qiao り return す と, に low な potential side で not stabilization す る こ と が Ming ら か と な っ た. こ れ は に Lord フ ェ ロ セ ン inductor に containing ま れ る チ オ フ ェ ン ring の is yuan body が unrest し, he の compound に に variations, the electrode surface accumulation す る た め と exam え ら れ た. こ の not stabilization に は, チ オ フ ェ ン ring の two big の water element atoms が き く masato and し て い る こ と が, various の チ オ フ ェ ン inductor を with い た electric 気 chemical determination か ら Ming ら か と な っ た. そ こ で our は, フ ェ ロ セ ン inductor の tectonic を see straight し を た compounds synthesis し, そ の organic electrolyte に お け る electric 気 chemical stability な ど に つ い て beg し 検 た. First mentioned し た よ う に not stabilization に は, チ オ フ ェ ン ring の two の water element の masato and が あ る と exam え ら れ た た め, こ の を he の water element of functionality な ど に replacement し, そ の compound の stability な ど に つ い て beg し 検 た. Purpose と す は る compounds, フ ェ ロ セ ン と 応 seaborne す る チ オ フ ェ ン カ ル ボ ン acid か ら Friedel - Crafts ア シ ル turn against 応 を with い て synthesis, シ リ カ ゲ ル カ ラ ム を with い て refined す る こ と が may で あ っ た. The <s:1> structure of the られた compound られた and various spectrophotometric によ are used to confirm <s:1> た. こ の よ う に し て have ら れ た フ ェ ロ セ ン inductor の electric 気 chemical stability に つ い て beg し 検 た と こ ろ, electric chemical 応 気 answer が improve さ れ, チ オ フ ェ ン ring origin の electric chemical 応 気 answer も chemical に な っ た. そ こ で, コ イ ン セ ル type battery を try し, charging and discharging test を be applied し た も の の, charge and discharge に つ い て は な good results ら は れ な か っ た. Youdaoplaceholder0 セ construct 検 discuss が in the future, it is necessary to と study えられた.

项目成果

電解液による非水系レドックスフロー電池活物質の電気化学特性への影響

电解质对非水氧化还原液流电池活性材料电化学性能的影响

• 发表时间: 2021
• 作者: 糸稲凌汰;古城 聖也;森永明日香;片山祐;堤宏守
• 通讯作者: 堤宏守