当前的商业液流电池采用无机氧化还原活性物质的电解质水溶液，例如钒盐，铁盐或溴化锌。与这些无机氧化还原物质相比，氧化还原活性有机分子为改性活性材料的分子结构提供了机会，以调节诸如氧化还原电位，稳定性和溶解度之类的特性。其面临的主要挑战是确定在高电位下发生氧化或在低电势下发生还原的有机分子，同时保持氧化或还原的物种对与溶剂，电解质，电极以及膜材料的分解或反应的稳定性。

近日，美国密歇根大学Melanie S. Sanford报道了成功开发了1,2-双（二异丙基氨基）-3-环丙烯基官能化（DAC功能化）苯衍生物作为作为非水氧化还原液流电池高电位正极材料。

文章要点

1）密度泛函理论(DFT)计算表明，根据苯环上取代基的不同，各种DAC-苯衍生物的氧化电位（CH3CN中）将在+0.96~+1.64V与Fc^+/0之间变化。

2）研究人员合成了一组8个DAC-芳烃衍生物，并对其进行了电化学性能测试。结果显示，1-DAC-4-叔丁基-2-甲氧基-5-五氟丙氧基苯分子可提供高氧化还原电位（E_1/2 = +1.19 V vs Fc^+/0）和充放电循环稳定性（在对称流通池中以0.3 M的浓度在116 h的循环中，容量保持率在92％）。

3）研究人员以丁基紫精为负极电解液，在非水氧化还原液流电池中成功地将该衍生物作为正极电解质应用于2.0 V电池。

Yichao Yan, et al, Bis(diisopropylamino)cyclopropenium-arene Cations as High Oxidation Potential and High Stability Catholytes for Non-aqueous Redox Flow Batteries, J. Am. Chem. Soc., 2020

DOI：10.1021/jacs.0c07464

https://dx.doi.org/10.1021/jacs.0c07464