水系有机氧化还原液流电池（AORFBs）可以通过有机氧化还原活性物质来利用可再生能源。虽然AORFBs在室温下具有较长的电池循环寿命，但开发具有良好热稳定性的有机分子用于储能，特别是在阳光充足、温度较高的地区具有重要意义。

近日，西湖大学王盼研究员，国科大杭州高等研究院Yunlong Ji报道了开发了一种基于丙酸功能化吩嗪（PFP）的高容量AORFB，其在室温和高温下都表现出极高的稳定性。

文章要点

1）为了避免碱性液流电池中可能发生的亲核取代和水解等分解反应，羧酸官能团（-COOH）通过化学惰性碳原子而不是杂原子连接到吩嗪核上，可以作为离去基团。

2）利用这一策略，研究人员研究并比较了3,30-(吩嗪-1,6-二基)二丙酸（1,6-PFP）、3，30-(吩嗪-1,8-二基)二丙酸（1,8-PFP）和3,30-(吩嗪-2,7-二基)二丙酸（2,7-PFP）三种不同取代位的吩嗪分子作为AORFBs的负极电解质（negolyte）。研究发现，所有的PFP都表现出高溶解度，可逆电活性，低渗透率，快速的动力学，在高温下电池容量的衰减可以忽略不计。当与亚铁氰化物组合时，具有1,8-PFP的全AORFB在室温下循环40 d后表现出1.15V的开路电压（OCV）和0%的容量衰减。此外，该电池在45 ℃恒流循环和恒流-恒电位循环53 d中表现出良好的稳定性，是迄今为止，所报道的最佳容量保持率之一。

这些结果表明，PFP在未来高温强碱性条件下的储能技术中具有广阔的应用前景。

参考文献

Xu et al., Ultrastable aqueous phenazine flow batteries with high capacity operated at elevated temperatures, Joule (2021)

DOI：10.1016/j.joule.2021.06.019

https://doi.org/10.1016/j.joule.2021.06.019