Hyppää sisältöön
    • Suomeksi
    • In English
  • Suomeksi
  • In English
  • Kirjaudu
Näytä aineisto 
  •   Etusivu
  • 1. Kirjat ja opinnäytteet
  • Pro gradu -tutkielmat ja diplomityöt sekä syventävien opintojen opinnäytetyöt (kokotekstit)
  • Näytä aineisto
  •   Etusivu
  • 1. Kirjat ja opinnäytteet
  • Pro gradu -tutkielmat ja diplomityöt sekä syventävien opintojen opinnäytetyöt (kokotekstit)
  • Näytä aineisto
JavaScript is disabled for your browser. Some features of this site may not work without it.

Insights into Aqueous Organic Redox Flow Batteries: Key Physicochemical Determinants of Electrochemical Behavior

Joy, Kabir (2025-11-25)

Insights into Aqueous Organic Redox Flow Batteries: Key Physicochemical Determinants of Electrochemical Behavior

Joy, Kabir
(25.11.2025)
Katso/Avaa
Joy_ahasan_kabir_Thesis.pdf (1.223Mb)
Lataukset: 

Julkaisu on tekijänoikeussäännösten alainen. Teosta voi lukea ja tulostaa henkilökohtaista käyttöä varten. Käyttö kaupallisiin tarkoituksiin on kielletty.
avoin
Näytä kaikki kuvailutiedot
Julkaisun pysyvä osoite on:
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe20251211117471
Tiivistelmä
The development of high-performance organic redox flow batteries (ORFBs) is vital to enable cost-effective and sustainable energy storage solutions for renewable energy systems. This thesis focuses on the role of physicochemical properties—solubility, redox potential, and kinetic parameters (electron transfer rate constant k₀ and diffusion coefficient D₀)—in determining the performance of ORFBs operating in alkaline media. Particular attention is given to anolytes, or negative redox-active species, capable of two-electron storage, such as quinones, phenazines, and other organic molecules with tunable redox properties. The use of two-electron storage compounds offers the potential to enhance the charge storage capacity per molecule, yet their design and optimization remain a significant challenge due to limited chemical stability and solubility.
This thesis investigates how structural modifications influence the solubility and redox potentials of these compounds and how these changes translate into improved energy density and power density of the battery. Additionally, while k₀ and D₀ are often reported in literature, their individual impact on battery performance is rarely analyzed. Voltametric simulations are conducted to assess the effect of these kinetic parameters on battery reversibility and efficiency. The preliminary findings indicate that variations in D₀ have minimal effect on performance, whereas changes in k₀ significantly influence the reversibility of the redox process.
By combining a comprehensive literature review with computational simulations, this thesis aims to identify the most influential physicochemical factors for designing next-generation ORFB anolytes. The results are expected to guide the development of organic molecules with improved electrochemical performance for large-scale, long-duration energy storage.
Kokoelmat
  • Pro gradu -tutkielmat ja diplomityöt sekä syventävien opintojen opinnäytetyöt (kokotekstit) [9831]

Turun yliopiston kirjasto | Turun yliopisto
julkaisut@utu.fi | Tietosuoja | Saavutettavuusseloste
 

 

Tämä kokoelma

JulkaisuajatTekijätNimekkeetAsiasanatTiedekuntaLaitosOppiaineYhteisöt ja kokoelmat

Omat tiedot

Kirjaudu sisäänRekisteröidy

Turun yliopiston kirjasto | Turun yliopisto
julkaisut@utu.fi | Tietosuoja | Saavutettavuusseloste