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Nonaqueous Organic Slurry Battery over 4 V
ACS Energy Letters ( IF 19.3 ) Pub Date : 2024-08-16 , DOI: 10.1021/acsenergylett.4c01470 Rajeev K. Gautam 1 , Jack J. McGrath 1 , Xiao Wang 1 , Jianbing Jimmy Jiang 1
ACS Energy Letters ( IF 19.3 ) Pub Date : 2024-08-16 , DOI: 10.1021/acsenergylett.4c01470 Rajeev K. Gautam 1 , Jack J. McGrath 1 , Xiao Wang 1 , Jianbing Jimmy Jiang 1
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The development of high-voltage batteries is increasingly desirable because they offer higher energy density than conventional batteries, allowing for greater energy storage over extended periods. Herein, we developed a high-voltage nonaqueous, all-organic slurry battery utilizing molecularly engineered tetrathiafulvalene (TTF) derivatives as redox-active cathode materials. Both perF-TTF and CN4-TTF exhibit two reversible one-electron redox activities. The high insolubilities of perF-TTF and CN4-TTF in aqueous and nonaqueous electrolyte solutions make them suitable candidates for the development of slurry batteries. The Li||perF-TTF (0.5 M) slurry battery exhibited higher performance, showing Coulombic, voltage, and energy efficiencies of 95%, 83%, and 79%, respectively, and capacity retention of 76% over 100 charge/discharge cycles. The Li||perF-TTF (0.5 M) slurry battery demonstrated an energy density of ∼94 Wh/L and a maximum power density of 251 mW/cm2. These findings highlight the potential of slurry batteries for further advancements in battery technology.
中文翻译：
4V以上非水有机浆料电池
高压电池的开发越来越受欢迎，因为它们提供比传统电池更高的能量密度，可以在较长时间内存储更多能量。在此，我们开发了一种高压非水、全有机浆料电池，利用分子工程四硫富瓦烯（TTF）衍生物作为氧化还原活性阴极材料。 perF-TTF和CN 4 -TTF均表现出两种可逆的单电子氧化还原活性。 perF-TTF和CN 4 -TTF在水性和非水性电解质溶液中的高不溶性使其成为开发浆料电池的合适候选者。李|| perF-TTF (0.5 M) 浆料电池表现出更高的性能，库仑效率、电压效率和能量效率分别为 95%、83% 和 79%，在 100 个充电/放电循环中容量保持率为 76%。李|| perF-TTF (0.5 M)浆料电池表现出~94 Wh/L的能量密度和251 mW/cm 2的最大功率密度。这些发现凸显了浆液电池在电池技术进一步进步方面的潜力。
更新日期：2024-08-16
中文翻译：
4V以上非水有机浆料电池
高压电池的开发越来越受欢迎，因为它们提供比传统电池更高的能量密度，可以在较长时间内存储更多能量。在此，我们开发了一种高压非水、全有机浆料电池，利用分子工程四硫富瓦烯（TTF）衍生物作为氧化还原活性阴极材料。 perF-TTF和CN 4 -TTF均表现出两种可逆的单电子氧化还原活性。 perF-TTF和CN 4 -TTF在水性和非水性电解质溶液中的高不溶性使其成为开发浆料电池的合适候选者。李|| perF-TTF (0.5 M) 浆料电池表现出更高的性能，库仑效率、电压效率和能量效率分别为 95%、83% 和 79%，在 100 个充电/放电循环中容量保持率为 76%。李|| perF-TTF (0.5 M)浆料电池表现出~94 Wh/L的能量密度和251 mW/cm 2的最大功率密度。这些发现凸显了浆液电池在电池技术进一步进步方面的潜力。
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