具有荧光检测功能的氧化还原液流电池 可以发出称为"交叉"的信号

阿贡国家实验室的研究人员找到了一种使用荧光实时监测氧化还原液流电池性能的方法。他们使用2,1,3-苯并噻二唑作为氧化还原活性分子在电解质中存储能量。该分子充当能量载体，并发出一个称为“交叉”的信号。

氧化还原流量存储设备通过将能量存储在两个单独的液体箱中来工作。储罐需要不同的氧化还原剂，它们是氧化还原活性分子，可以在电池的电解质中存储能量。这些分子接收和发出电子或带负电的粒子。它们的电化学性质会受到支持电解质的选择的显着影响。

学者说：“电池液还含有辅助电解质，这是一种盐溶液，可以在电池的正极和负极之间传导电流。”“盐穿过储罐之间的膜移动，以平衡氧化还原剂的充放电。”

为了能够实时监视RFB性能，碳基氧化还原分子可以用作能量载体，也可以发出信号，称为“交叉”。当氧化还原聚合物迁移到电池的错误一侧时，会发生此问题。

“在这种情况下，这尤其具有挑战性，因为我们要处理溶解在电解质中的非常小的分子以及多孔的膜，”研究人员LuZhang说，并指出当氧化还原剂穿透膜之间的氧化还原剂时，电池性能会受到很大影响。

Argonne的科学家提出了一种很有前景的非水有机氧化还原液流电池用阳极电解液分子，称为2,1,3-苯并噻二唑（BzNSN），因为它可以溶于溶剂型电解质中。同时，可以将其设计为在紫外光下发出荧光。

他们解释说：“这些特性使其成为某些类型的液流电池中健康状况自我报告剂的极佳候选者。”

科学家在美国能源部纳米级材料中心进行了荧光测量，以分析普通液流电池液中BzNSN分子的荧光。他们的测试表明，这些分子表现出不同的行为，具体取决于所使用的电解质盐。电化学稳定性测量还显示，特别是一种BzNSN分子构型在处于充电状态时，能够在几天的时间内保持电化学功能和稳定性。

科学家还进行了另一项实验，该实验表明分子在紫外线下的荧光发光可以表明分子的运动方式如何变化，具体取决于电解质的组成。

研究人员莉莉·罗伯森（LilyRobertson）说：“荧光检测比其他方法具有很大的优势，因为它具有很高的灵敏度。”“我们看到了它的分子越过分钟。”

他们在最近发表在ACS出版物中的“氧化还原液流电池的荧光自报告”中描述了他们的发现。