Polyoxometalate-based Redox Flow Batteries operating under mild conditions. From electrolyte formulation to cell performance

• Autores: Ángela Barros Fernández
• Directores de la Tesis: Beñat Artetxe Arretxe (dir. tes.), Unai Eletxigerra Hernandez (codir. tes.)
• Lectura: En la Universidad del País Vasco - Euskal Herriko Unibertsitatea ( España ) en 2024
• Idioma: inglés
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Ciencia y Tecnología de Materiales por la Universidad del País Vasco/Euskal Herriko Unibertsitatea
• Menciones:
  • Industrial
  • Internacional
• Calificación: Sobresaliente Cum Laude
• Materias:
  • Química
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: ADDI
• Resumen

  • Esta Tesis Doctoral recoge el desarrollo de una nueva química para el electrolito de las Baterías de Flujo Redox (BFRs). Los polioxometalatos (POMs) han sido utilizados como especie electroactiva debido a que su versatilidad ha permitido el diseño de las propiedades de la BFR, siendo el objetivo principal de este trabajo el desarrollo de una BFR i) acuosa, ii) altamente eficiente, iii) simétrica, iv) con alta densidad energética y v) estabilidad a largo plazo, vi) operando bajo condiciones de pH suaves. Se han estudiado dos polioxowolframatos de tipo Keggin que contienen cobalto como especies redox activas. Tras el estudio sistemático de su síntesis, se ha llevado a cabo la optimización composicional de los electrolitos y el estudio detallado de sus propiedades fisicoquímicas y electroquímicas. A continuación, se han implementado los electrolitos desarrollados en una BFR a escala de laboratorio, demostrando su alta eficiencia y durabilidad. Además, se han explorado diferentes membranas para aumentar el rendimiento de los POMs y estudiar las necesidades de las nuevas químicas en cuanto a materiales de los componentes de la celda. Por lo tanto, este trabajo demuestra el potencial de una nueva química para el electrolito de las BFRs. Además de contribuir al desarrollo de nuevos sistemas de almacenamiento energético para hacer frente a la actual crisis energética, proporciona la metodología para construir una nueva BFR y clarifica la influencia de la composición y la estructura de los POMs en el rendimiento en celda.