Pin mật độ cao: Giải pháp siêu ổn định cho năng lượng tái tạo
Nhóm nghiên cứu đã phát hiện cấu trúc liên hợp mở rộng của dẫn xuất pyrene tetraone (PTO-PTS) giúp quá trình chuyển đổi bốn electron diễn ra thuận nghịch thông qua hiện tượng đồng phân hóa enol.

Việc thêm một nhóm axit sulfonic vào lõi pyrene không chỉ giúp giảm độ phẳng của phân tử mà còn tăng cường mật độ điện tích khu vực và cải thiện liên kết hydro với các phân tử nước, từ đó nâng cao độ hòa tan của PTO-PTS trong chất điện phân nước.
Ngoài ra, monome này còn có khả năng ổn định gốc tự do semiquinone trung gian nhờ vào cấu trúc liên hợp và sự sắp xếp π-π hiệu quả trong quá trình oxy hóa khử. Điều này đã tạo ra một môi trường ổn định tuyệt vời cho monome với khả năng chống chịu tốt trong không khí và ở nhiệt độ cao.
Pin lưu lượng hữu cơ dạng nước (AOFB) sử dụng dẫn xuất pyrene tetraone này đạt được mật độ năng lượng 60 Wh/L và thể hiện độ ổn định chu kỳ ấn tượng. Cả hai loại pin đối xứng và pin đầy đều không bị suy giảm dung lượng sau hàng nghìn chu kỳ ở nhiệt độ 60 °C, cho thấy hiệu suất hứa hẹn trong việc duy trì hoạt động ổn định trong dải nhiệt độ rộng từ 10 đến 60 °C, với thời gian sử dụng khoảng 1.500 giờ.
Nghiên cứu được công bố trên Tạp chí của Hiệp hội Hóa học Hoa Kỳ.