通过开发电极界面上的氧化还原反应对电化学能源转化和化学合成有重要意义，威斯康星大学麦迪逊分校Thatcher W. Root、Shannon S. Stahl等发展了一种可扩散的低电势有机介质9,10-蒽醌-2,7-二磺酸（AQDS，9,10-anthraquinone-2,7-disulfonic acid），能够有效的改善电化学H₂氧化反应，起到了一种非电极界面的催化作用，通过这种电化学/化学还原反应，实现了能量密度高达228 mW/cm²（iR-修正后的能量密度为528 mW/cm²）。得到的结果明显比目前报道的电化学H₂氧化反应结果好，作者通过这种方法将化学催化反应引入电化学体系。

本文要点：

（1）测试了9,10-蒽醌-2,7-二磺酸的电化学还原反应，通过循环伏安测试了其不同浓度时的H还原性能，在0.5 mol % Pt催化作用和1 atm H₂中，在室温实现了将醌基还原为酚羟基。

（2）对组装的燃料电池进行测试。在1 M H₂SO₄阳极溶液中加入1 M 9,10-蒽醌-2,7-二磺酸，在阴极中加入0.3 M Na₄H₃PMo₈V₄O₄₀，并测试电池的工作性能。结果显示，开路电压0.73 V，能量密度达到228 mW/cm²（iR校正后，能量密度达到528 mW/cm²）。作者发现，当9,10-蒽醌-2,7-二磺酸的还原程度从55 %降低至42 %，电池的电压从585 mV降低至550 mV，这个结果说明电化学反应过程和化学反应过程在该体系中共同作用。

参考文献

Yuliya Preger; Mathew R. Johnson; Sourav Biswas; Colin W. Anson; Thatcher W. Root*; Shannon S. Stahl*

Anthraquinone-Mediated Fuel Cell Anode with an Off-Electrode Heterogeneous Catalyst Accessing High Power Density When Paired with a Mediated Cathode，ACS Energy Lett. 2020, 5, XXX, 1407-1412 

DOI：10.1021/acsenergylett.0c00631

https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsenergylett.0c00631