70天，几乎0衰减！中科院大连化物所李先锋团队，最新AM！

研究概述

水系有机液流电池（AOFBs）在大规模储能方面具有巨大潜力。

然而，稳定的有机氧化还原活性分子（ORAMs）的可扩展、绿色经济的合成方法仍然是其实际应用所必需的。

基于此，2024年10月21日，中国科学院大连化学物理研究所李先锋研究员/张长昆研究员/侯广进研究员在国际期刊Advanced Materials发表题为《In Situ Molecular Reconfiguration of Pyrene Redox-Active Molecules for High-Performance Aqueous Organic Flow Batteries》的研究论文。

在这里，研究人员通过在液流电池中进行原位有机电解策略，获得了芘基ORAMs。

研究揭示，在电解过程中，水攻击芘分子，导致分子重构，产生多种异构体和二聚体，这可以通过调节芘前体的局部电子云密度和空间位阻来调节。

因此，分子重构的芘基正极电解液，即使没有进一步纯化，也实现了高达约96%的电解液利用率和超过50 Ah L−1的体积容量。

令人惊讶的是，得益于芘核的坚固芳香结构，电池获得了优异的稳定性，在约70天内几乎没有容量衰减。

该研究中对芘基ORAMs的原位电合成的见解将为设计超稳定的ORAMs用于AOFB应用提供指导。

图文解读

图1： 芘分子原位重构的一般过程及其在AOFBs中的应用

图2：原位1H NMR， 2D 1H-1H TCOSY NMR，原位EPR谱，以及HPTS在电化学过程中的结构演变

图3：HPTS和DMAMPO电解液在不同浓度下的循环性能

文献信息

In Situ Molecular Reconfiguration of Pyrene Redox-Active Molecules for High-Performance Aqueous Organic Flow Batteries, Advanced Materials, 2024.https://doi.org/10.1002/adma.202412197