俄罗斯的科学家设计了一系列新化合物，它们可以用作有机氧化还原液流电池中的阴极电解液和阳极电解液。这些材料有望为进一步的研究开辟新的途径，并克服商业大型储能项目中有机氧化还原液流电池所面临的一些挑战。

Skoltech在莫斯科郊区的校园。该研究所的科学家测试了用于有机氧化还原液流电池的一系列新材料。 由于电动汽车市场的潜在规模，近年来的电池研究趋向于为该市场服务的锂离子和其他相关化学领域的创新。

然而，对于平衡风能和太阳能的间歇性而日益需要的大规模储能而言，氧化还原液流电池提供了诱人的机会。电池本身具有可扩展性，并且避免了与锂离子电池相关的长期性能，安全性和材料可用性方面的许多问题。氧化还原液流电池（RFB）的许多早期商业项目都依赖钒，这带来了一些毒性问题。但是，作为液流电池组件，有大量材料值得研究，包括丰富的有机材料。 除其他问题外，有机氧化还原液流电池因其低比容量而受阻。寻找具有更好特性的新材料（和材料组合）是克服这一挑战的最简单方法，并且一直是俄罗斯Skolkovo科学技术研究所（Skoltech）领导的一组科学家的关注重点。Skoltech博士说，我们正在研究可溶于有机溶剂（非水有机RFB）的有机氧化还原活性材料。学生埃琳娜·罗玛迪娜（Elena Romadina）解释说，非水有机RFB的主要优点是电池电压高（高达5V，而水基系统约为1.6V），可以应用的多种有机氧化还原活性分子以及在低温下的潜在可操作性，无需担心会冻结在0摄氏度以下。

Romadina是《 RFS的新有机材料探索》的两篇新论文的主要作者，这些新论文发表在《材料化学杂志》 A和《化学通讯》上。第一个评估了一系列七种有前途的阴极电解质材料，第二个描述了吩嗪类阳极电解质材料的合成。

将两者结合在一起，就可以形成一种液流电池，该电池可实现2.3 V的高电池电压和优于95％的库伦效率，并且在50个循环中具有高容量和良好的稳定性。该电池在《化学通讯》中有进一步的描述。

该小组指出，它作为阴极电解液证明的聚三芳基胺材料以前在金属离子电池中已显示出作为阴极的前景，但以前在液流电池化学中尚未进行过研究。为我们和其他科学家打开了一个非常有希望的新核心结构。三芳基胺具有稳定且完全可逆的氧化还原电势，可以很容易地进行修饰，从而提供不同的氧化还原电势和物理性质。Romadina解释说，此外，我们发现，即使在有机溶剂中存在水的情况下，基于三芳基胺的化合物也可以保留其电化学性能，从而降低了溶剂制备的要求和成本。

尽管这些都是令人鼓舞的发展，但Skoltech指出，有机RFB在其他领域仍需要做更多的工作才能获得商业利益。要使有机RFB在商业上可行，我们还需要在诸如低成本可扩展的高可溶性氧化还原活性分子合成方面进行研究；高性能膜的开发，该膜是良好的离子导体，但在充放电时可抑制阳极电解液和阴极电解液的交叉；Skoltech教授Keith Stevenson指出。

原标题：俄罗斯科学家开发出新型有机氧化还原液流电池电解液