| Texto completo | |
| Autor(es): |
Clarindo, Jose Eduardo dos Santos
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Colombo, Rafael Neri Prystaj
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Sedenho, Graziela Cristina
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Faria, Luana Cristina Italiano
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Bertaglia, Thiago
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Lima, Filipe Camargo Dalmatti Alves
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Gomes, Roberto da Silva
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Aziz, Michael J.
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Crespilho, Frank Nelson
Número total de Autores: 9
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| Tipo de documento: | Artigo Científico |
| Fonte: | ACS SUSTAINABLE CHEMISTRY & ENGINEERING; v. 12, n. 31, p. 10-pg., 2024-07-23. |
| Resumo | |
Symmetric all-quinone aqueous redox flow batteries (SQA-RFBs), in which the same quinone derivative is used as the electroactive compound in the negative and positive electrolytes, thereby obviating the need for a species-selective membrane, have been pursued as a potentially cost-effective and sustainable technology for stationary-electrical energy storage. Molecular decomposition during redox activity has frustrated all symmetric organic aqueous RFB development attempts. We used in situ/operando spectroelectrochemistry and density functional theory calculations to demonstrate that during the redox reaction of alizarin red S (ARS), a promising quinone for SQA-RFBs, intramolecular electronic oscillations form positively charged intermediates. Electrodes functionalized with net negative charge stabilize these intermediates via a hybrid adsorptive-diffusive electrochemical reaction mechanism, thereby enabling the cycling of the SQA-RFB. To understand the mechanism, spectroelectrochemical studies were performed on a series of electrodes with and without this functionalization. We report the performance of the first membraneless SQA-RFB prototype, containing ARS in the electrolyte storage reservoirs and instrumented with a reference electrode to evaluate the evolution of the half-cell potentials. (AU) | |
| Processo FAPESP: | 22/09164-5 - Compreendendo os mecanismos de transferência de carga em sistemas biológicos e biomiméticos usando técnicas in-situ e operando: desde a ciência fundamental à aplicação na área energética |
| Beneficiário: | Frank Nelson Crespilho |
| Modalidade de apoio: | Auxílio à Pesquisa - Regular |
| Processo FAPESP: | 19/21089-6 - Superfícies de carbono para aplicação em baterias orgânicas: propriedades estruturais da interface hidrogel/eletrólito/eletrodo |
| Beneficiário: | Luana Cristina Italiano Faria |
| Modalidade de apoio: | Bolsas no Brasil - Doutorado Direto |
| Processo FAPESP: | 21/05665-7 - Desenvolvimento de superfícies de Van der Waals para aplicação em biodispositivos |
| Beneficiário: | Rafael Neri Prystaj Colombo |
| Modalidade de apoio: | Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado |
| Processo FAPESP: | 19/15333-1 - Células híbridas bio-foto-eletroquímicas para conversão de energia solar |
| Beneficiário: | Frank Nelson Crespilho |
| Modalidade de apoio: | Auxílio à Pesquisa - Regular |
| Processo FAPESP: | 17/15714-0 - Bateria de fluxo redox acoplada com biocélula a combustível microbiológica |
| Beneficiário: | Graziela Cristina Sedenho |
| Modalidade de apoio: | Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado |
| Processo FAPESP: | 20/04796-8 - Estudos in situ e operando de metaloenzimas para conversão de energia e bioeletrossíntese de combustíveis |
| Beneficiário: | Graziela Cristina Sedenho |
| Modalidade de apoio: | Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado |
| Processo FAPESP: | 15/22973-6 - Desenvolvimento de Biocélulas a Combustível Microbiológicas para Bioprodução e Oxidação de Etanol |
| Beneficiário: | Graziela Cristina Sedenho |
| Modalidade de apoio: | Bolsas no Brasil - Doutorado |
| Processo FAPESP: | 21/14537-2 - Eletrodos de carbono de baixo custo e alto desempenho para aplicação em bateria de fluxo redox |
| Beneficiário: | Luana Cristina Italiano Faria |
| Modalidade de apoio: | Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto |
| Processo FAPESP: | 20/03681-2 - Microbaterias orgânicas: utilizando hidrogéis e moléculas redox bioinspirados |
| Beneficiário: | Thiago Bertaglia |
| Modalidade de apoio: | Bolsas no Brasil - Doutorado Direto |
| Processo FAPESP: | 18/22214-6 - Rumo à convergência de tecnologias: de sensores e biossensores à visualização de informação e aprendizado de máquina para análise de dados em diagnóstico clínico |
| Beneficiário: | Osvaldo Novais de Oliveira Junior |
| Modalidade de apoio: | Auxílio à Pesquisa - Temático |
| Processo FAPESP: | 19/12053-8 - Eletrodos de alto desempenho aplicados em baterias orgânicas e em biocélulas a combustível |
| Beneficiário: | Frank Nelson Crespilho |
| Modalidade de apoio: | Auxílio à Pesquisa - Regular |
| Processo FAPESP: | 23/17506-6 - Estudo computacional do mecanismo de transferência eletrônica em sistemas híbridos nanoestruturados |
| Beneficiário: | Filipe Camargo Dalmatti Alves Lima |
| Modalidade de apoio: | Auxílio à Pesquisa - Regular |