1. A 3D-printed device for in situ monitoring of an organic redox-flow battery via NMR/MRI
- Author
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Caja-Munoz, Borja, Chighine, Kévin, Dognon, Jean-Pierre, Dubois, Lionel, Berthault, Patrick, Laboratoire Structure et Dynamique par Résonance Magnétique (LCF) (LSDRM), Nanosciences et Innovation pour les Matériaux, la Biomédecine et l'Energie (ex SIS2M) (NIMBE UMR 3685), Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Conception d’Architectures Moléculaires et Processus Electroniques (CAMPE ), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Programmes Transverses de Compétence CEA (Projet ROBO3D), and ANR-17-LCV2-0002,DESIR,Détection Efficace et Sensible d'Intermédiaires Réactionnels par RMN(2017)
- Subjects
Redox-flow ,[SPI]Engineering Sciences [physics] ,Battery Redox-flow NMR MRI Operando 3D printing Anthraquinone ,Battery ,[CHIM]Chemical Sciences ,Anthraquinone ,Operando ,3D printing ,NMR ,MRI - Abstract
International audience; A mini organic redox-flow battery pluggable on the basis of a high-resolution NMR probehead has been conceived and built mainly by 3D printing. This device allows the realization of all modern spectroscopy experiments as well as imaging experiments. It has been tested for the real-time monitoring of redox cycling of 9,10-Anthraquinone-2,7-disulfonic acid disodium salt (2,7-AQDS) in acidic conditions, which has revealed the preponderant role of dimerization in the processes of oxidation and reduction. Determination of the thermodynamic properties of homo-and heterodimer formation through quantum chemical, multilevel modeling workflows confirm our hypotheses about the molecular processes occurring during charge and discharge.
- Published
- 2023