Ионные комплексы на основе дисульфопроизводных антрахинона как перспективный органический неголит проточных редокс-батарей
Аннотация
2,7-дисульфокислота антрахинона (AQDS) – это органическое электроактивное соединение, которое, благодаря своим высокой растворимости, а также обратимости и скорости протекающих редокс-реакций, перспективно для изготовления электролитов проточных редокс-батарей и других энергетических применений. Однако его широкое применение на данный момент ограничено – прежде всего из-за склонности к побочным химическим реакциям и образованию хингидронных комплексов между различными редокс-формами молекулы. В работе изучается возможность нейтрализации этих недостатков за счет простого метода функционализации AQDS с введением поликатиона полидиаллилдиметиламмония (pDADMAC). Показано, что в данной смеси образуются ионные комплексы, что приводит к подавлению образования хингидронных соединений. При этом смеси pDADMAC/AQDS сохраняют редокс-активность и могут быть использованы в качестве неголита антрахинон-бромной проточной редокс-батареи (АБПРБ), а все ключевые характеристики такой батареи оказываются сопоставимы с АБПРБ, использующей чистую AQDS. Для pDADMAC/AQDS c 0.1 М AQDS разрядная мощность при состоянии заряда батареи 100% составляет 105 мВт/см2, при 50% – 65 мВт/см2, а энергетическая эффективность по итогам 5 заряд-разрядных циклов составляла 57.4%. В перспективе состав ионных комплексов pDADMAC/AQDS может быть оптимизирован так, чтобы сохранить редокс-характеристики и растворимость AQDS и одновременно обеспечить снижение интенсивности побочных химических реакций, в том числе образования хингидронных комплексов.