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高いサイクル安定性を実現する水系有機レドックスフロー電池材料

 レドックスフロー電池(RFB)は,大型化・高容量化に適した蓄電池であり,無機材料を中心に研究が進んでいます。一方で,有機材料を活物質として用いた有機レドックスフロー電池についても,資源制約が少ないことから注目されています。最近GordonとAzizらは,水系有機レドックスフロー電池(ORFB)材料として,トリメチルアンモニオプロピル基で修飾されたビオロゲン誘導体1とフェロセン誘導体2を開発しました1)1の還元電位は-0.358 V,2の酸化電位は+0.390 V (vs. SHE) であり,それぞれ水への溶解度が約2.0 Mと高いこと,中性付近のpHでも駆動できること,化学的・電気化学的安定性が高いといった特長をもちます。それらを使用したRFB(図1)は,99.9989%/cycle (at 0.75-1.00 M) という非常に高いサイクル安定性を実現しています。

図1. 1および2を使用したレドックスフロー電池の模式図

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