Eine membranfreie ferrocenbasierte Hochratesemiliquide Batterie

Hier berichten wir über eine ferrocenbasierte, membranfreie Hochratesemiliquide Batterie, die von einem hochsolubilen Ferrocen/Ferrocenium-Redoxpaar in einer nichtwässrigen Phase profitiert. Die konzipierte Batterie zeigt eine stabile Kapazitätsretention von bis zu 94 % der theoretischen Kapazität von Ferrocen (145 mAh g(-1)) bei einer breiten Stromstärke von bis zu 60 C, was auf den schnellen Masse transport in einer Flüssigphase und die schnelle Redoxkinetik zurückzuführen ist. Der Diffusionskoeffizient und die Standardreaktionskonstante werden auf etwa 10(-6) cm(2) s(-1) bzw. 10(-1) cm s(-1) bestimmt, was Größenordnungen größer ist als die in einer Festphasen-Elektrode und in konventionellen Redox-Flow-Batterien. Darüber hinaus zeigt die Batterie eine Leistungsdichte und Energiedichte von über 1400 W L(-1) bzw. 40 Wh L(-1) sowie eine stabile Zyklizität mit einer Kapazitätsretention von ∼80 % über 500 Zyklen. Im Vergleich zu modernen Energiespeichertechnologien wie Li-Ionen-Batterien oder konventionellen Redox-Flow-Batterien zeigt die vorgeschlagene Flüssigkeitsbatterie das Potenzial, ein effizientes Energiespeichersystem mit außergewöhnlich hoher Leistung und angemessener Energiedichte zu sein.