p A energia solar e eólica são amplamente consideradas como sustentáveis, alternativas ambientalmente corretas para os combustíveis fósseis, mas cada um está disponível apenas intermitentemente. Ambas as soluções precisam de preços acessíveis, tecnologias de armazenamento de energia de alto desempenho a serem consideradas para ampla, uso confiável. p Baterias aquosas de fluxo redox orgânico, conhecido como "AORFBs, "oferecem uma solução promissora de armazenamento de energia em larga escala, mas ainda tem limitações. Em um estudo de engenharia molecular publicado online em 25 de outubro, 2018, no Joule , Os químicos da Utah State University relatam avanços para lidar com essas limitações.

p O pesquisador de pós-doutorado da USU Jian Lu e o aluno de doutorado Bo Hu, principais autores do artigo, com os alunos de pós-graduação Camden DeBruler, Yujing Bi, Yu Zhao, Bing Yuan, Maowei Hu e Wenda Wu e o conselheiro docente Tianbiao (Leo) Liu, autor correspondente, e com colegas da Ocean University of China e da Qingdao University of Science and Technology, relatar uma estratégia que aumenta a capacidade de armazenamento AORFB, segurança e desempenho com um ajuste de design simples.

p A pesquisa da equipe é apoiada pela USU e pelo Utah Science Technology and Research (USTAR) Initiative University Acceleration Grant (UTAG).

p "Anteriormente, descobrimos que K ₄ [Fe (CN) ₆ ] é quimicamente estável em solução de pH neutro, mas não em soluções alcalinas, "diz Liu, professor assistente do Departamento de Química e Bioquímica da USU. "Contudo, a relativa baixa solubilidade de K ₄ [Fe (CN) ₆ ] (0,76 M) é um desafio para aplicações de bateria de fluxo. "

p Nesse artigo, ele diz, a equipe relata uma substituição de fórmula simples que melhora significativamente a solubilidade do ferrocianeto de potássio, K ₄ [Fe (CN) ₆ ], substituindo os cátions de potássio (K ⁺ ) com mais íons amônio hidrofílicos (NH ₄ ⁺ )

p "O recém-desenhado (NH ₄ ) ₄ [Fe (CN) ₆ ] como eletrólito catódico pode atingir uma alta solubilidade de 1,6 M em água, duas vezes mais que K ₄ [Fe (CN) ₆ ]. "Lius diz." Além disso, (NH ₄ ) ₄ [Fe (CN) ₆ ], com sua alta solubilidade, também exibe uma condutividade muito maior, que aumenta a eficiência energética e desempenho de energia para baterias de fluxo. "

p Além disso, ele diz, a equipe encontrou a transferência de carga, usando amônio, é mais rápido que o potássio, o que aumenta ainda mais a eficiência energética e o desempenho energético das baterias. Quando emparelhado com um eletrólito de ânodo de viologen chamado (SPr) 2V, um processo no qual a equipe publicou recentemente, a 24,1 Wh / L (NH ₄ ) ₄ [Fe (CN) ₆ ] / (SPr) ₂ A bateria de fluxo V oferece estabilidade de ciclo sem precedentes por 1000 ciclos, representando a bateria de fluxo mais estável conhecida até hoje.

p "Esta bateria também forneceu uma alta densidade de potência de 72,5 mW / cm ² . "Liu diz." Com seus materiais de baixo custo, esta bateria de alto desempenho é altamente atrativa para aplicações práticas de armazenamento de energia. "