Utah State University-kemisternas ansträngningar att utveckla alternativa batteriteknologilösningar går framåt och de senaste rönen lyfts fram i en känd, internationell kemitidskrift.

Tianbiao Liu, biträdande professor vid USU:s institution för kemi och biokemi, och hans team rapporterade en ny molekylär design för vattenhaltiga organiska redoxflödesbatterier, känd som AORFBs, den 2 januari, 2018, frågan om Angewandte Chemie , där deras tidning hyllas som ett omslag.

Förutom Liu, tidningens författare är USU-postdoktorn Jian Luo och doktoranderna Bo Hu och Camden DeBruler.

"Organiska redoxflödesbatterier visar lovande för storskalig lagring av förnybar energi, eftersom redoxaktiva organiska molekyler är syntetiskt avstämbara, hållbart och billigt, " säger Liu. "Vi tror att de är ett bra alternativ till befintlig teknik för att möta den växande efterfrågan på batterilagring av miljövänlig, förnybara energiresurser som sol- och vindkraft."

Sådana förnybara energikällor innebär utmaningar att använda, han säger, på grund av deras intermittenta tillgänglighet, instabil, stora krav på cykling och elnät. Dessa källor kräver ofta byte och urladdning, såväl som oregelbundna, full laddning av ett robust batteri.

I deras tidning, gruppmedlemmar beskriver användningen av syntetisk kemi för att designa en molekyl, med en pi-elektronkonjugationsenhet, som en roman, två-elektronlagringsanolyt för neutrala totala organiska AORFBs.

"Tvåelektronstrukturen är en unik egenskap hos denna design, " säger Liu. "Det möjliggör total användning av organiska material baserat på rikligt tillgängliga element, såsom kväve och väte.

Kemisternas demonstrerade batteri levererade en högspänning på 1,44 volt i en vattenhaltig elektrolyt, tillsammans med imponerande energieffektivitet och kapacitetsbevarande.

"Designen är mycket robust och mycket stabil, " säger Liu.

Att observera en lång tradition av Angewandte Chemie , Liu tillägnade tidningen till sin mästares mentor, Professor Mei Wang vid Kinas Dalian University of Technology, med anledning av hennes 62 ^nd födelsedag.

"Dr Wang är bland de ledande inom området för förnybar energikemi och var en inspiration för mig, " han säger.

Teamets forskning stöds av USU och ett Utah Science Technology Research (USTAR) Initiative University Technology Acceleration Grant (UTAG). Hu får stöd från ett Chinese Scholarship Council Self-Financed Students Studying Abroad Award och ett Utah Energy Triangle Student Award från State of Utahs Office of Energy. DeBruler är en USU Presidential Doctoral Research Fellowship-mottagare.