Kiitos käynnistäsi Nature.com-sivustolla. Käyttämäsi selainversio tukee CSS:ää rajoitetusti. Parhaan käyttökokemuksen saavuttamiseksi suosittelemme käyttämään päivitettyä selainta (tai poistamaan yhteensopivuustilan käytöstä Internet Explorerissa). Sillä välin tuen jatkuvuuden varmistamiseksi renderöimme sivuston ilman tyylejä ja JavaScriptiä.
Karuselli, jossa näkyy kolme diaa samanaikaisesti. Siirry kolmessa diassa kerrallaan Edellinen- ja Seuraava-painikkeilla tai siirry kolmessa diassa kerrallaan liukusäätimen painikkeilla karusellin lopussa.
Täysin vanadiinista valmistetuilla läpivirtausredox-akuilla (VRFB) on suhteellisen korkeat kustannukset, jotka rajoittavat niiden laajaa käyttöä. Sähkökemiallisten reaktioiden kinetiikan parantaminen on välttämätöntä VRFB:n ominaistehon ja energiatehokkuuden lisäämiseksi, mikä alentaa VRFB:n kWh-kustannuksia. Tässä työssä hydrotermisesti syntetisoituja hydratoituja volframioksidin (HWO) nanopartikkeleita, C76 ja C76/HWO, kerrostettiin hiilikangaselektrodeille ja testattiin sähkökatalyytteinä VO2+/VO2+-redox-reaktiolle. Mittauksia tehtiin kenttäemissiopyyhkäisyelektronimikroskopialla (FESEM), energiadispersiivisellä röntgenspektroskopialla (EDX), korkean resoluution läpäisyelektronimikroskopialla (HR-TEM), röntgendiffraktiolla (XRD), röntgenfotoelektronispektroskopialla (XPS), infrapuna-Fourier-muunnosspektroskopialla (FTIR) ja kosketuskulmamittauksilla. On havaittu, että C76-fullereenien lisääminen HWO:hon voi parantaa elektrodin kinetiikkaa lisäämällä sähkönjohtavuutta ja tuomalla hapettuneita funktionaalisia ryhmiä sen pinnalle, mikä edistää VO2+/VO2+-redox-reaktiota. HWO/C76-komposiitti (50 paino-% C76) osoittautui parhaaksi valinnaksi VO2+/VO2+-reaktioon ΔEp:n ollessa 176 mV, kun taas käsittelemättömän hiilikankaan (UCC) ΔEp oli 365 mV. Lisäksi HWO/C76-komposiitilla oli merkittävä estävä vaikutus loiskloorin kehitysreaktioon W-OH-funktionaalisen ryhmän ansiosta.
Intensiivinen ihmisen toiminta ja nopea teollinen vallankumous ovat johtaneet pysäyttämättömän korkeaan sähkön kysyntään, joka kasvaa noin 3 % vuodessa1. Fossiilisten polttoaineiden laajamittainen käyttö energialähteenä on vuosikymmenten ajan johtanut kasvihuonekaasupäästöihin, jotka edistävät ilmaston lämpenemistä, veden ja ilman saastumista ja uhkaavat kokonaisia ​​ekosysteemejä. Tämän seurauksena puhtaan ja uusiutuvan tuuli- ja aurinkoenergian odotetaan saavuttavan 75 %:n osuuden sähkön kokonaistuotannosta vuoteen 2050 mennessä1. Kuitenkin, kun uusiutuvista lähteistä peräisin olevan sähkön osuus ylittää 20 % sähkön kokonaistuotannosta, sähköverkosta tulee epävakaa.
Kaikista energian varastointijärjestelmistä, kuten hybridivanadiini-redox-virtausakusta2, kokonaan vanadiinista valmistettu redox-virtausakku (VRFB) on kehittynyt nopeimmin monien etujensa ansiosta, ja sitä pidetään parhaana ratkaisuna pitkäaikaiseen energian varastointiin (noin 30 vuotta). ) Vaihtoehtoja yhdessä uusiutuvan energian kanssa4. Tämä johtuu tehon ja energiatiheyden erottelusta, nopeasta vasteajasta, pitkästä käyttöiästä ja suhteellisen alhaisista vuosikustannuksista, jotka ovat 65 dollaria/kWh verrattuna litiumioniakkujen 93–140 dollariin/kWh ja lyijyakkujen 279–420 Yhdysvaltain dollariin/kWh.4.
Niiden laajamittaista kaupallistamista rajoittavat kuitenkin edelleen niiden suhteellisen korkeat järjestelmäpääomakustannukset, jotka johtuvat pääasiassa kennopinoista4,5. Näin ollen pinon suorituskyvyn parantaminen lisäämällä kahden puolialkuainereaktion kinetiikkaa voi pienentää pinon kokoa ja siten alentaa kustannuksia. Siksi nopea elektroninsiirto elektrodin pinnalle on välttämätöntä, mikä riippuu elektrodin suunnittelusta, koostumuksesta ja rakenteesta ja vaatii huolellista optimointia6. Hiilielektrodien hyvästä kemiallisesta ja sähkökemiallisesta stabiilisuudesta ja hyvästä sähkönjohtavuudesta huolimatta niiden käsittelemätön kinetiikka on hidasta happifunktionaalisten ryhmien puuttumisen ja hydrofiilisyyden vuoksi7,8. Siksi hiilipohjaisiin elektrodeihin yhdistetään erilaisia ​​elektrokatalyyttejä, erityisesti hiilinanorakenteita ja metallioksideja, molempien elektrodien kinetiikan parantamiseksi, mikä lisää VRFB-elektrodin kinetiikkaa.
Aiemman C76-työmme lisäksi raportoimme ensimmäisenä tämän fullereenin erinomaisen elektrokatalyyttisen aktiivisuuden VO2+/VO2+-reaktiossa varauksensiirtoon verrattuna lämpökäsiteltyyn ja käsittelemättömään hiilikankaaseen. Vastus on heikentynyt 99,5 % ja 97 %. Hiilimateriaalien katalyyttinen suorituskyky VO2+/VO2+-reaktiossa verrattuna C76:een on esitetty taulukossa S1. Toisaalta monia metallioksideja, kuten CeO225, ZrO226, MoO327, NiO28, SnO229, Cr2O330 ja WO331, 32, 33, 34, 35, 36, 37, on käytetty niiden lisääntyneen kostuvuuden ja runsaan happifunktionaalisuuden vuoksi. , 38. Näiden metallioksidien katalyyttinen aktiivisuus VO2+/VO2+-reaktiossa on esitetty taulukossa S2. WO3:a on käytetty merkittävässä määrässä tutkimuksia sen alhaisten kustannusten, happamissa väliaineissa pysyvyyden ja korkean katalyyttisen aktiivisuuden ansiosta31,32,33,34,35,36,37,38. WO3:n aiheuttama katodisen kinetiikan parannus on kuitenkin merkityksetön. WO3:n johtavuuden parantamiseksi testattiin pelkistyneen volframioksidin (W18O49) käytön vaikutusta katodiseen aktiivisuuteen38. Hydrattua volframioksidia (HWO) ei ole koskaan testattu VRFB-sovelluksissa, vaikka sillä on lisääntynyt aktiivisuus superkondensaattorisovelluksissa nopeamman kationien diffuusion ansiosta verrattuna vedettömään WOx:aan39,40. Kolmannen sukupolven vanadiiniredox-virtausakku käyttää HCl:sta ja H2SO4:sta koostuvaa sekahappoelektrolyyttiä akun suorituskyvyn parantamiseksi ja vanadiini-ionien liukoisuuden ja stabiilisuuden parantamiseksi elektrolyytissä. Loiskloorin kehittymisreaktiosta on kuitenkin tullut yksi kolmannen sukupolven haitoista, joten useiden tutkimusryhmien painopisteeksi on tullut keinojen etsintä kloorin arviointireaktion estämiseksi.
Tässä suoritettiin VO2+/VO2+ -reaktiokokeita hiilikangaselektrodeille kerrostetuilla HWO/C76-komposiiteilla tasapainon löytämiseksi komposiittien sähkönjohtavuuden ja elektrodin pinnan redox-kinetiikan välillä samalla, kun loiskloorin kehitysvastetta (CER) estettiin. Hydratoituja volframioksidin (HWO) nanopartikkeleita syntetisoitiin yksinkertaisella hydrotermisellä menetelmällä. Kokeita tehtiin sekoitetussa happoelektrolyytissä (H2SO4/HCl) kolmannen sukupolven VRFB:n (G3) simuloimiseksi käytännöllisyyden vuoksi ja HWO:n vaikutuksen tutkimiseksi loiskloorin kehitysreaktioon.
Tässä tutkimuksessa käytettiin vanadiini(IV)sulfaattihydraattia (VOSO4, 99,9 %, Alfa-Aeser), rikkihappoa (H2SO4), suolahappoa (HCl), dimetyyliformamidia (DMF, Sigma-Aldrich), polyvinylideenifluoridia (PVDF, Sigma)-Aldrich), natriumvolframioksididihydraattia (Na2WO4, 99 %, Sigma-Aldrich) ja hydrofiilistä hiilikangasta ELAT (Fuel Cell Store).
Hydratoitua volframioksidia (HWO) valmistettiin hydrotermisellä reaktiolla 43, jossa 2 g Na2WO4-suolaa liuotettiin 12 ml:aan H2O:ta, jolloin saatiin väritön liuos, ja sitten lisättiin tipoittain 12 ml 2 M HCl:a, jolloin saatiin vaaleankeltainen suspensio. Liete laitettiin teflonpäällysteiseen ruostumattomasta teräksestä valmistettuun autoklaaviin ja pidettiin uunissa 180 °C:ssa 3 tuntia hydrotermisen reaktion aikaansaamiseksi. Jäännös kerättiin suodattamalla, pestiin kolme kertaa etanolilla ja vedellä, kuivattiin uunissa 70 °C:ssa noin 3 tuntia ja sitten trituroitiin, jolloin saatiin siniharmaata HWO-jauhetta.
Saatuja (käsittelemättömiä) hiilikangaselektrodeja (CCT) käytettiin sellaisenaan tai lämpökäsiteltiin putkiuunissa 450 °C:ssa ilmassa lämmitysnopeudella 15 ºC/min 10 tunnin ajan käsiteltyjen CC:iden (TCC) saamiseksi, kuten edellisessä artikkelissa24 on kuvattu. UCC ja TCC leikattiin noin 1,5 cm leveiksi ja 7 cm pitkiksi elektrodeiksi. C76-, HWO-, HWO-10% C76-, HWO-30% C76- ja HWO-50% C76 -suspensiot valmistettiin lisäämällä 20 mg √% (~2,22 mg) PVDF-sideainetta noin 1 ml:aan DMF:ää ja sonikoimalla 1 tunnin ajan tasaisuuden parantamiseksi. 2 mg C76-, HWO- ja HWO-C76-komposiitteja levitettiin peräkkäin noin 1,5 cm2:n UCC-aktiivisen elektrodin alueelle. Kaikki katalyytit ladattiin UCC-elektrodeille ja TCC:tä käytettiin vain vertailutarkoituksiin, koska aiempi työmme osoitti, ettei lämpökäsittelyä tarvittu24. Painatus laskeutui sivelemällä 100 µl suspensiota (lataus 2 mg) tasaisemman vaikutuksen saavuttamiseksi. Sitten kaikki elektrodit kuivattiin uunissa 60 °C:ssa yön yli. Elektrodit mitataan edestakaisin tarkan massan lataamisen varmistamiseksi. Tietyn geometrisen pinta-alan (~1,5 cm2) saavuttamiseksi ja vanadiinielektrolyytin nousun estämiseksi elektrodille kapillaarivaikutuksen vuoksi aktiivisen materiaalin päälle levitettiin ohut parafiinikerros.
HWO-pintamorfologiaa tutkittiin kenttäemissiopyyhkäisyelektronimikroskopialla (FESEM, Zeiss SEM Ultra 60, 5 kV). UCC-elektrodeilla olevien HWO-50%C76-alkuaineiden kartoittamiseen käytettiin Feii8SEM:llä (EDX, Zeiss Inc.) varustettua energiadispersiivistä röntgenspektrometriä. Korkeamman resoluution HWO-hiukkasten ja diffraktiorenkaiden kuvaamiseen käytettiin korkearesoluutioista transmissioelektronimikroskooppia (HR-TEM, JOEL JEM-2100), joka toimi 200 kV:n kiihtyvyysjännitteellä. Crystallography Toolbox (CrysTBox) -ohjelmisto käyttää ringGUI-toimintoa HWO-rengasdiffraktiokuvion analysointiin ja tulosten vertaamiseen XRD-kuvioon. UCC:n ja TCC:n rakennetta ja grafitisaatiota analysoitiin röntgendiffraktiolla (XRD) skannausnopeudella 2,4°/min 5°:sta 70°:een kulmassa, käyttäen Cu Kα:ta (λ = 1,54060 Å) Panalytical-röntgendiffraktometria (malli 3600). XRD osoitti HWO:n kiderakenteen ja faasin. PANalytical X'Pert HighScore -ohjelmistoa käytettiin HWO-piikkien yhdistämiseen tietokannassa45 saatavilla oleviin volframioksidikarttoihin. HWO-tuloksia verrattiin TEM-tuloksiin. HWO-näytteiden kemiallinen koostumus ja olomuoto määritettiin röntgenfotoelektronispektroskopialla (XPS, ESCALAB 250Xi, ThermoScientific). Piikkien dekonvoluutioon ja data-analyysiin käytettiin CASA-XPS-ohjelmistoa (v 2.3.15). HWO:n ja HWO-50%C76:n pintafunktionaalisten ryhmien määrittämiseksi mittaukset tehtiin Fourier-muunnosinfrapunaspektroskopialla (FTIR, Perkin Elmer -spektrometri, käyttäen KBr FTIR:ää). Tuloksia verrattiin XPS-tuloksiin. Kosketuskulmamittauksia (KRUSS DSA25) käytettiin myös elektrodien kostutettavuuden karakterisointiin.
Kaikissa sähkökemiallisissa mittauksissa käytettiin Biologic SP 300 -työasemaa. Syklistä voltammetriaa (CV) ja sähkökemiallista impedanssispektroskopiaa (EIS) käytettiin VO2+/VO2+-redox-reaktion elektrodikinetiikkaa ja reagenssin diffuusion (VOSO4(VO2+)) vaikutusta reaktionopeuteen tutkittiin. Molemmissa menetelmissä käytettiin kolmielektrodista kennoa, jonka elektrolyyttipitoisuus oli 0,1 M VOSO4 (V4+) 1 M H2SO4 + 1 M HCl:ssa (happoseos). Kaikki esitetyt sähkökemialliset tiedot on korjattu IR-korjauksella. Vertailu- ja vastaelektrodina käytettiin kyllästettyä kalomelielektrodia (SCE) ja platinakelaa (Pt). CV:ssä VO2+/VO2+ -potentiaaliikkunaan kohdistettiin skannausnopeuksia (ν) 5, 20 ja 50 mV/s (0–1) V vs. SCE:lle, ja sitten ne säädettiin SHE:lle kuvaajan (VSCE = 0,242 V vs. HSE) piirtämiseksi. Elektrodiaktiivisuuden säilymisen tutkimiseksi suoritettiin toistuvia syklisiä variaatiomuunnoksia nopeudella ν 5 mV/s UCC:lle, TCC:lle, UCC-C76:lle, UCC-HWO:lle ja UCC-HWO-50% C76:lle. EIS-mittauksissa VO2+/VO2+-redox-reaktion taajuusalue oli 0,01–105 Hz ja jännitehäiriö avoimen piirin jännitteellä (OCV) oli 10 mV. Jokainen koe toistettiin 2–3 kertaa tulosten johdonmukaisuuden varmistamiseksi. Heterogeeniset nopeusvakiot (k0) saatiin Nicholsonin menetelmällä46,47.
Hydratoitua volframioksidia (HVO) on syntetisoitu onnistuneesti hydrotermisellä menetelmällä. Kuvan 1a SEM-kuva osoittaa, että kerrostunut HWO koostuu nanopartikkeliryppäistä, joiden koko on 25–50 nm.
HWO:n röntgendiffraktiokuviossa näkyvät piikit (001) ja (002) kulmissa ~23,5° ja ~47,5°, jotka ovat tyypillisiä epästoikiometriselle WO2.63:lle (W32O84) (PDF 077–0810, a = 21,4 Å, b = 17,8 Å, c = 3,8 Å, α = β = γ = 90°), mikä vastaa niiden kirkkaan sinistä väriä (kuva 1b) 48,49. Muut piikit kulmissa noin 20,5°, 27,1°, 28,1°, 30,8°, 35,7°, 36,7° ja 52,7° on osoitettu (140), (620), (350), (720), (740), (560°) ja (970) diffraktiotasoille, jotka ovat ortogonaalisia WO2.63:n kanssa. Songara ym.43 käyttivät samaa synteesimenetelmää valkoisen tuotteen saamiseksi, jonka katsottiin johtuvan WO3(H2O)0,333:n läsnäolosta. Tässä työssä saatiin kuitenkin erilaisten olosuhteiden vuoksi siniharmaa tuote, mikä osoittaa, että WO3(H2O)0,333 (PDF 087-1203, a = 7,3 Å, b = 12,5 Å, c = 7,7 Å, α = β = γ = 90°) ja volframioksidin pelkistynyt muoto. Semikvantitatiivinen analyysi X'Pert HighScore -ohjelmistolla osoitti 26 % WO3(H2O)0,333:74 % W32O84. Koska W32O84 koostuu W6+:sta ja W4+:sta (1,67:1 W6+:W4+), W6+:n ja W4+:n arvioidut pitoisuudet ovat noin 72 % W6+:a ja 28 % W4+:a. C76-hiukkasten SEM-kuvat, 1 sekunnin XPS-spektrit ydintasolla, TEM-kuvat, FTIR-spektrit ja Raman-spektrit esiteltiin edellisessä artikkelissamme. Kawadan ym.50,51 mukaan tolueenin poistamisen jälkeen tehdyssä C76:n röntgendiffraktiossa havaittiin FCC:n monokliininen rakenne.
Kuvien 2a ja b SEM-kuvat osoittavat, että HWO ja HWO-50%C76 kerrostuivat onnistuneesti UCC-elektrodin hiilikuitujen pinnalle ja väliin. Kuvan 2c SEM-kuvien volframin, hiilen ja hapen EDX-alkuainekartat on esitetty kuvissa 2d-f, mikä osoittaa, että volframi ja hiili ovat sekoittuneet tasaisesti (osoittaen samanlaista jakaumaa) koko elektrodin pinnalle eikä komposiitti kerrostu tasaisesti kerrostusmenetelmän luonteen vuoksi.
SEM-kuvat kerrostuneista HWO-hiukkasista (a) ja HWO-C76-hiukkasista (b). UCC:lle ladatun HWO-C76:n EDX-kartoitus kuvan (c) alueen avulla näyttää volframin (d), hiilen (e) ja hapen (f) jakautumisen näytteessä.
HR-TEM-kuvantamista ja kristallografista tietoa varten käytettiin suurta suurennosta (kuva 3). HWO näyttää nanokuution morfologian, kuten kuvassa 3a ja selkeämmin kuvassa 3b on esitetty. Suurentamalla nanokuutiota valittujen alueiden diffraktiota varten voidaan visualisoida hilarakenne ja Braggin lain mukaiset diffraktiotasot, kuten kuvassa 3c on esitetty, mikä vahvistaa materiaalin kiteisyyden. Kuvan 3c pienoiskuvassa on esitetty etäisyys d 3,3 Å, joka vastaa WO3(H2O)0,333- ja W32O84-faaseissa havaittuja (022)- ja (620)-diffraktiotasoja43,44,49. Tämä on yhdenmukaista edellä kuvatun XRD-analyysin kanssa (kuva 1b), koska havaittu hilatason etäisyys d (kuva 3c) vastaa HWO-näytteen voimakkainta XRD-piikkiä. Näyterenkaat on esitetty myös kuvassa 3d, jossa jokainen rengas vastaa erillistä tasoa. WO3(H2O)0.333- ja W32O84-tasot on väritetty vastaavasti valkoisiksi ja sinisiksi, ja niiden vastaavat XRD-piikit on myös esitetty kuvassa 1b. Rengasdiagrammissa esitetty ensimmäinen rengas vastaa (022)- tai (620)-diffraktiotason röntgenkuviossa ensimmäistä merkittyä piikkiä. (022)-(402)-renkaista d-välin arvot ovat 3,30, 3,17, 2,38, 1,93 ja 1,69 Å, mikä on yhdenmukaista XRD-arvojen 3,30, 3,17, 2, 45, 1,93 ja 1,66 Å kanssa, jotka ovat vastaavasti 44 ja 45.
(a) HWO:n HR-TEM-kuva, (b) näyttää suurennettua kuvaa. Hila-tasojen kuvat näkyvät kuvassa (c), pikkukuva (c) näyttää tasojen suurennetun kuvan ja 0,33 nm:n jakovälin d, joka vastaa (002)- ja (620)-tasoja. (d) HWO:n rengaskuvio, jossa näkyy WO3(H2O)0.333:een (valkoinen) ja W32O84:ään (sininen) liittyvät tasot.
Volframin pintakemian ja hapetusasteen määrittämiseksi tehtiin XPS-analyysi (kuvat S1 ja 4). Syntetisoidun HWO:n laaja-alainen XPS-skannausspektri on esitetty kuvassa S1, ja se osoittaa volframin läsnäolon. W4f- ja O1s-ydintasojen XPS-kapea-skannausspektrit on esitetty kuvissa 4a ja b. W4f-spektri jakautuu kahteen spin-orbittidublettiin, jotka vastaavat W:n hapetusasteen sitoutumisenergioita. W4f7/2 36,6 ja 34,9 eV:ssa on tyypillistä W4+-tilalle 40. )0,333. Sovitetut tiedot osoittavat, että W6+:n ja W4+:n atomiprosenttiosuudet ovat 85 % ja 15 %, mikä on lähellä XRD-datasta arvioituja arvoja ottaen huomioon kahden menetelmän väliset erot. Molemmat menetelmät tarjoavat kvantitatiivista tietoa alhaisella tarkkuudella, erityisesti XRD. Lisäksi nämä kaksi menetelmää analysoivat materiaalin eri osia, koska XRD on bulkkimenetelmä, kun taas XPS on pintamenetelmä, joka lähestyy vain muutamia nanometrejä. O 1s -spektri jakautuu kahteen piikkiin 533 (22,2 %) ja 530,4 eV (77,8 %) kohdissa . Ensimmäinen vastaa OH-ryhmää ja toinen WO:n hilan happisidoksia. OH-funktionaalisten ryhmien läsnäolo on yhdenmukaista HWO:n hydraatio-ominaisuuksien kanssa.
Näille kahdelle näytteelle tehtiin myös FTIR-analyysi funktionaalisten ryhmien ja koordinoituvien vesimolekyylien läsnäolon tutkimiseksi hydratoidussa HWO-rakenteessa. Tulokset osoittavat, että HWO-50% C76 -näytteen ja FT-IR HWO -tulokset näyttävät samankaltaisilta HWO:n läsnäolon vuoksi, mutta piikkien intensiteetti eroaa analyysin valmistelussa käytetyn näytemäärän eri määrien vuoksi (kuva 5a). ) HWO-50% C76 osoittaa, että kaikki piikit, lukuun ottamatta volframioksidin piikkiä, liittyvät fullereeniin 24. Kuvassa 5a on yksityiskohtaisesti esitetty, että molemmilla näytteillä on erittäin voimakas leveä kaista kohdassa ~710/cm, joka johtuu OWO:n venytysvärähtelyistä HWO-hilarakenteessa, ja vahva olkapää kohdassa ~840/cm, joka johtuu WO:sta. Venytysvärähtelyissä terävä kaista kohdassa noin 1610/cm johtuu OH:n taivutusvärähtelyistä, kun taas leveä absorptiokaista kohdassa noin 3400/cm johtuu OH:n venytysvärähtelyistä hydroksyyliryhmissä43. Nämä tulokset ovat yhdenmukaisia ​​kuvioiden 4b XPS-spektrien kanssa, joissa WO-funktionaaliset ryhmät voivat tarjota aktiivisia kohtia VO2+/VO2+-reaktiolle.
HWO3:n ja HWO-50% C76:n FTIR-analyysi (a), osoitetut funktionaaliset ryhmät ja kosketuskulmamittaukset (b, c).
OH-ryhmä voi myös katalysoida VO2+/VO2+-reaktiota samalla, kun se lisää elektrodin hydrofiilisyyttä, mikä edistää diffuusion ja elektroninsiirron nopeutta. Kuten on esitetty, HWO-50% C76 -näytteessä on ylimääräinen C76-piikki. Piikit kohdissa ~2905, 2375, 1705, 1607 ja 1445 cm3 voidaan liittää vastaavasti CH-, O=C=O-, C=O-, C=C- ja CO-venytysvärähtelyihin. On hyvin tunnettua, että happifunktionaaliset ryhmät C=O ja CO voivat toimia aktiivisina keskuksina vanadiinin redox-reaktioissa. Kahden elektrodin kostutettavuuden testaamiseksi ja vertailemiseksi tehtiin kosketuskulmamittaukset, kuten kuvassa 5b,c on esitetty. HWO-elektrodi absorboi välittömästi vesipisaroita, mikä osoittaa superhydrofiilisyyttä saatavilla olevien OH-funktionaalisten ryhmien ansiosta. HWO-50% C76 on hydrofobisempi, ja sen kosketuskulma on noin 135° 10 sekunnin kuluttua. Sähkökemiallisissa mittauksissa HWO-50%C76-elektrodi kuitenkin kastui täysin alle minuutissa. Kostuvuusmittaukset ovat yhdenmukaisia ​​XPS- ja FTIR-tulosten kanssa, mikä osoittaa, että useammat OH-ryhmät HWO-pinnalla tekevät siitä suhteellisesti hydrofiilisemmän.
HWO- ja HWO-C76-nanokomposiittien VO2+/VO2+-reaktioita testattiin, ja odotettiin, että HWO estäisi kloorin kehittymisen VO2+/VO2+-reaktiossa sekahapossa, ja C76 katalysoisi edelleen haluttua VO2+/VO2+-redox-reaktiota. %, 30 % ja 50 % C76:ta HWO-suspensioissa ja CCC:tä kerrostettiin elektrodeille noin 2 mg/cm2 kokonaismäärällä.
Kuten kuvassa 6 on esitetty, VO2+/VO2+ -reaktion kinetiikkaa elektrodin pinnalla tutkittiin CV:llä sekoitetussa happamassa elektrolyytissä. Virrat on esitetty muodossa I/Ipa, jotta ΔEp:n ja Ipa/Ipc:n vertailu eri katalyyteille on helppoa suoraan kaaviossa. Virta-alayksikkötiedot on esitetty kuvassa 2S. Kuvassa 6a näkyy, että HWO lisää hieman VO2+/VO2+ -redox-reaktion elektroninsiirtonopeutta elektrodin pinnalla ja estää loiskloorin kehittymistä. C76 kuitenkin lisää merkittävästi elektroninsiirtonopeutta ja katalysoi kloorin kehitysreaktiota. Siksi oikein formuloidulla HWO:n ja C76:n komposiitilla odotetaan olevan paras aktiivisuus ja suurin kyky estää kloorin kehitysreaktiota. Havaittiin, että C76-pitoisuuden lisäämisen jälkeen elektrodien sähkökemiallinen aktiivisuus parani, mikä ilmenee ΔEp:n laskuna ja Ipa/Ipc-suhteen kasvuna (taulukko S3). Tämä vahvistettiin myös kuvassa 6d (taulukko S3) esitetystä Nyquist-käyrästä saaduilla RCT-arvoilla, joiden havaittiin pienenevän C76-pitoisuuden kasvaessa. Nämä tulokset ovat myös yhdenmukaisia ​​Lin tutkimuksen kanssa, jossa mesohuokoisen hiilen lisääminen mesohuokoiseen WO3:een osoitti parantunutta varauksensiirtokinetiikkaa VO2+/VO2+35:llä. Tämä viittaa siihen, että suora reaktio voi riippua enemmän elektrodin johtavuudesta (C=C-sidos) 18, 24, 35, 36, 37. Tämä voi johtua myös koordinaatiogeometrian muutoksesta [VO(H2O)5]2+:n ja [VO2(H2O)4]+:n välillä. C76 vähentää reaktion ylijännitettä vähentämällä kudosenergiaa. Tämä ei kuitenkaan välttämättä ole mahdollista HWO-elektrodeilla.
(a) UCC:n ja HWO-C76-komposiittien VO2+/VO2+ -reaktion syklinen voltammetrinen käyttäytyminen (ν = 5 mV/s) eri HWO:C76-suhteilla 0,1 M VOSO4/1 M H2SO4 + 1 M HCl -elektrolyytissä. (b) Randles-Sevchikin ja (c) Nicholsonin VO2+/VO2+ -menetelmät diffuusiotehokkuuden arvioimiseksi ja k0(d)-arvojen saamiseksi.
HWO-50% C76 ei ainoastaan ​​osoittanut lähes samaa elektrokatalyyttistä aktiivisuutta kuin C76 VO2+/VO2+-reaktiossa, vaan mikä mielenkiintoisempaa, se lisäksi esti kloorin kehittymistä verrattuna C76:een, kuten kuvassa 6a on esitetty, ja sillä on myös pienempi puoliympyrä kuvassa 6d (alempi RCT). C76:lla oli korkeampi näennäinen Ipa/Ipc kuin HWO-50% C76:lla (taulukko S3), ei parantuneen reaktion palautuvuuden vuoksi, vaan kloorin pelkistysreaktion ja SHE:n välisen huippujen päällekkäisyyden vuoksi 1,2 V:n jännitteellä. HWO-50% C76:n paras suorituskyky johtuu negatiivisesti varautuneen, erittäin johtavan C76:n ja korkean kostuvuuden sekä W-OH-katalyyttisen toiminnallisuuden välisestä synergisestä vaikutuksesta HWO:hon. Vähemmän klooripäästöjä parantaa koko kennon lataustehokkuutta, kun taas parantunut kinetiikka parantaa koko kennon jännitteen hyötysuhdetta.
Yhtälön S1 mukaan diffuusion säätelemässä kvasi-reversiibelissä (suhteellisen hitaassa elektroninsiirtoreaktiossa) huippuvirta (IP) riippuu elektronien lukumäärästä (n), elektrodin pinta-alasta (A), diffuusiokertoimesta (D), elektronien lukumäärän siirtokertoimesta (α) ja skannausnopeudesta (ν). Testattujen materiaalien diffuusiosäädellyn käyttäytymisen tutkimiseksi IP:n ja ν1/2:n välinen suhde piirrettiin ja esitettiin kuvassa 6b. Koska kaikilla materiaaleilla on lineaarinen suhde, reaktiota säätelee diffuusio. Koska VO2+/VO2+ -reaktio on kvasi-reversiibeli, viivan kulmakerroin riippuu diffuusiokertoimesta ja α:n arvosta (yhtälö S1). Koska diffuusiokerroin on vakio (≈ 4 × 10–6 cm2/s)52, viivan kulmakertoimen ero osoittaa suoraan α:n eri arvoja ja siten elektroninsiirtonopeutta elektrodin pinnalla, mikä on esitetty C76:lle ja HWO:lle -50 % C76 Jyrkin kulmakerroin (suurin elektroninsiirtonopeus).
Taulukossa S3 (kuva 6d) esitetyille matalille taajuuksille lasketut Warburgin kulmakertoimet (W) ovat lähellä yhtä kaikilla materiaaleilla, mikä osoittaa redox-lajien täydellistä diffuusiota ja vahvistaa IP:n lineaarisen käyttäytymisen verrattuna ν1/2:een. Variaatiokerroin mitataan. HWO-50% C76:lle Warburgin kulmakerroin poikkeaa yhdestä 1,32:een, mikä osoittaa paitsi reagenssin (VO2+) puoliääretöntä diffuusiota, myös ohutkerroskäyttäytymisen mahdollisen vaikutuksen diffuusiokäyttäytymiseen elektrodin huokoisuuden vuoksi.
VO2+/VO2+ -redox-reaktion palautuvuuden (elektroninsiirtonopeuden) tarkempaa analysointia varten käytettiin myös Nicholsonin kvasi-reversiibeliä reaktiomenetelmää standardinopeusvakion k041,42 määrittämiseen. Tämä tehdään käyttämällä S2-yhtälöä dimensioton kineettisen parametrin Ψ konstruoimiseksi, joka on ΔEp:n funktio, ν-1/2:n funktiona. Taulukko S4 esittää kullekin elektrodimateriaalille saadut Ψ-arvot. Tulokset (kuva 6c) piirrettiin, jotta saatiin k0 × 104 cm/s kunkin kuvaajan kulmakertoimesta käyttämällä yhtälöä S3 (kirjoitettu kunkin rivin viereen ja esitetty taulukossa S4). HWO-50% C76:lla havaittiin suurin kulmakerroin (kuva 6c), joten k0:n maksimiarvo on 2,47 × 10–4 cm/s. Tämä tarkoittaa, että tämä elektrodi saavuttaa nopeimman kinetiikan, mikä on yhdenmukaista kuvien 6a ja d sekä taulukon S3 CV- ja EIS-tulosten kanssa. Lisäksi k0-arvo saatiin myös yhtälön S4 Nyquist-kuvaajasta (kuva 6d) käyttämällä RCT-arvoa (taulukko S3). Nämä EIS:stä saadut k0-tulokset on esitetty yhteenvetona taulukossa S4, ja ne osoittavat myös, että HWO-50% C76:lla on suurin elektroninsiirtonopeus synergistisen vaikutuksen ansiosta. Vaikka k0-arvot vaihtelevat menetelmien eri alkuperän vuoksi, ne osoittavat silti samaa suuruusluokkaa ja ovat johdonmukaisia.
Saavutetun erinomaisen kinetiikan täydelliseksi ymmärtämiseksi on tärkeää verrata optimaalisia elektrodimateriaaleja päällystämättömiin UCC- ja TCC-elektrodeihin. VO2+/VO2+-reaktiossa HWO-C76 ei ainoastaan ​​osoittanut alhaisinta ΔEp:tä ja parempaa palautuvuutta, vaan se myös esti merkittävästi loiskloorin kehittymisreaktiota TCC:hen verrattuna, mitattuna virralla 1,45 V suhteessa SHE:hen (kuva 7a). Stabiilisuuden osalta oletimme, että HWO-50% C76 oli fysikaalisesti stabiili, koska katalyytti sekoitettiin PVDF-sideaineen kanssa ja levitettiin sitten hiilikangaselektrodeille. HWO-50% C76 osoitti 44 mV:n huippusiirtymän (hajoamisnopeus 0,29 mV/sykli) 150 syklin jälkeen verrattuna UCC:n 50 mV:iin (kuva 7b). Tämä ei ehkä ole suuri ero, mutta UCC-elektrodien kinetiikka on hyvin hidas ja heikkenee syklien myötä, erityisesti käänteisissä reaktioissa. Vaikka TCC:n palautuvuus on paljon parempi kuin UCC:n, TCC:llä havaittiin suuri, 73 mV:n huippusiirtymä 150 syklin jälkeen, mikä voi johtua sen pinnalle muodostuneesta suuresta kloorimäärästä, niin että katalyytti tarttuu hyvin elektrodin pintaan. Kuten kaikista testatuista elektrodeista voidaan nähdä, jopa ilman tuettuja katalyyttejä olevat elektrodit osoittivat vaihtelevia syklien epävakautta, mikä viittaa siihen, että piikkien erottumisen muutos syklin aikana johtuu kemiallisten muutosten aiheuttamasta materiaalin deaktivoitumisesta eikä katalyytin erottumisesta. Lisäksi, jos suuri määrä katalyyttihiukkasia erotettaisiin elektrodin pinnalta, tämä johtaisi piikkien erottumisen merkittävään kasvuun (ei vain 44 mV), koska substraatti (UCC) on suhteellisen inaktiivinen VO2+/VO2+-redox-reaktiolle.
Parhaan elektrodimateriaalin variaatiokertoimen vertailu UCC:hen verrattuna (a) ja VO2+/VO2+-redox-reaktion stabiilisuus (b). ν = 5 mV/s kaikille variaatiokertoimille 0,1 M VOSO4/1 M H2SO4 + 1 M HCl -elektrolyytissä.
VRFB-teknologian taloudellisen houkuttelevuuden lisäämiseksi on tärkeää laajentaa ja ymmärtää vanadiinin redox-reaktioiden kinetiikkaa korkean energiatehokkuuden saavuttamiseksi. Valmistettiin HWO-C76-komposiitteja ja tutkittiin niiden elektrokatalyyttistä vaikutusta VO2+/VO2+-reaktioon. HWO osoitti vain vähän kinetiikkaa sekoitetuissa happamissa elektrolyyteissä, mutta se esti merkittävästi kloorin kehittymistä. Erilaisia ​​HWO:C76-suhteita käytettiin HWO-pohjaisten elektrodien kinetiikan optimoimiseksi edelleen. C76:n lisääminen HWO:hon parantaa VO2+/VO2+-reaktion elektroninsiirtokinetiikkaa modifioidulla elektrodilla, josta HWO-50% C76 on paras materiaali, koska se vähentää varauksensiirtovastusta ja vähentää entisestään kloorin muodostumista verrattuna C76:een ja TCC:n kertymiseen. Tämä johtuu C=C sp2 -hybridisaation, OH- ja W-OH-funktionaalisten ryhmien synergisestä vaikutuksesta. HWO-50% C76:n hajoamisnopeudeksi toistuvien syklien jälkeen havaittiin 0,29 mV/sykli, kun taas UCC:n ja TCC:n hajoamisnopeudet ovat vastaavasti 0,33 mV/sykli ja 0,49 mV/sykli, mikä tekee siitä erittäin stabiilin sekoitetuissa happoelektrolyyteissä. Esitetyt tulokset tunnistivat onnistuneesti korkean suorituskyvyn omaavia elektrodimateriaaleja VO2+/VO2+-reaktiolle, joilla on nopea kinetiikka ja korkea stabiilius. Tämä lisää lähtöjännitettä ja siten VRFB:n energiatehokkuutta ja siten alentaa sen tulevan kaupallistamisen kustannuksia.
Tässä tutkimuksessa käytetyt ja/tai analysoidut aineistot ovat saatavilla tekijöiltä kohtuullisesta pyynnöstä.
Luderer G. ym. Tuuli- ja aurinkoenergian arviointi globaaleissa vähähiilisissä energiaskenaarioissa: Johdanto. energiansäästö. 64, 542–551. https://doi.org/10.1016/j.eneco.2017.03.027 (2017).
Lee, HJ, Park, S. & Kim, H. MnO2-saostumisen vaikutuksen analyysi vanadiini/mangaani-redox-virtausakun suorituskykyyn. Lee, HJ, Park, S. & Kim, H. MnO2-saostumisen vaikutuksen analyysi vanadiini/mangaani-redox-virtausakun suorituskykyyn.Lee, HJ, Park, S. ja Kim, H. MnO2-kerrostumisen vaikutuksen analyysi vanadiini-mangaani-redox-virtausakun suorituskykyyn. Lee, HJ, Park, S. & Kim, H. MnO2 沉淀对钒/锰氧化还原液流电池性能影响的分析. Lee, HJ, Park, S. ja Kim, H. MnO2Lee, HJ, Park, S. ja Kim, H. MnO2-kerrostumisen vaikutuksen analyysi vanadiini-mangaani-redox-virtausakkujen suorituskykyyn.J. Sähkökemia. Sosialistipuolue. 165(5), A952-A956. https://doi.org/10.1149/2.0881805jes (2018).
Shah, AA, Tangirala, R., Singh, R., Wills, RGA & Walsh, FC Dynaaminen yksikkökennomalli täysvanadiinivirtausakulle. Shah, AA, Tangirala, R., Singh, R., Wills, RGA & Walsh, FC Dynaaminen yksikkökennomalli täysvanadiinivirtausakulle.Shah AA, Tangirala R, Singh R, Wills RG ja Walsh FK. Dynaaminen malli kokonaan vanadiinista valmistetusta virtausakusta. Shah, AA, Tangirala, R., Singh, R., Wills, RGA & Walsh, FC 全钒液流电池的动态单元电池模型. Shah, AA, Tangirala, R., Singh, R., Wills, RGA ja Walsh, FC.Shah AA, Tangirala R, Singh R, Wills RG ja Walsh FK. Täysin vanadiinista valmistetulle redox-virtausakulle dynaaminen mallikenno.J. Sähkökemia. Sosialistipuolue. 158(6), A671. https://doi.org/10.1149/1.3561426 (2011).
Gandomi, YA, Aaron, DS, Zawodzinski, TA & Mench, MM. In situ -potentiaalijakauman mittaus ja validoitu malli kokonaan vanadiumista valmistetulle redox-virtausakulle. Gandomi, YA, Aaron, DS, Zawodzinski, TA & Mench, MM. In situ -potentiaalijakauman mittaus ja validoitu malli kokonaan vanadiumista valmistetulle redox-virtausakulle.Gandomi, Yu. A., Aaron, DS, Zavodzinski, TA ja Mench, MM. In-situ-potentiaalijakauman mittaus ja validoitu malli kokonaan vanadiinista valmistetulle virtausakulle, jossa on redox-potentiaali. Gandomi, YA, Aaron, DS, Zawodzinski, TA & Mench, MM 全钒氧化还原液流电池的原位电位分布测量和验证测量和骞证测量和骞证 Gandomi, YA, Aaron, DS, Zawodzinski, TA & Mench, MM.全vanadium oksidaasi-redox液流液的原位potentiaalijakauman mittaus- ja validointimalli.Gandomi, Yu. A., Aaron, DS, Zavodzinski, TA ja Mench, MM. Täysin vanadiinista valmistetuille redox-virtausakuille in situ -potentiaalijakauman mallimittaus ja todentaminen.J. Sähkökemia. Sosialistipuolue. 163(1), A5188-A5201. https://doi.org/10.1149/2.0211601jes (2016).
Tsushima, S. & Suzuki, T. Vanadiiniredox-virtausakun mallinnus ja simulointi lomittuneella virtauskentällä elektrodiarkkitehtuurin optimoimiseksi. Tsushima, S. & Suzuki, T. Vanadiiniredox-virtausakun mallinnus ja simulointi lomittuneella virtauskentällä elektrodiarkkitehtuurin optimoimiseksi.Tsushima, S. ja Suzuki, T. Läpivirtausvanadiini-redox-akun mallintaminen ja simulointi vastakkaispolarisoidulla virtauksella elektrodiarkkitehtuurin optimoimiseksi. Tsushima, S. & Suzuki, T. 具有叉指流场的钒氧化还原液流电池的建模和仿真，用于伓 Tsushima, S. & Suzuki, T. 叉指流场的叉指流场的叉指流场的Vanadium Oxide Reduction Liquid Stream Battery Modeling and Simulation for Optimizing elektrodirakenne.Tsushima, S. ja Suzuki, T. Vanadiiniredox-virtausakkujen mallinnus ja simulointi vastapinnivirtauskentillä elektrodirakenteen optimoimiseksi.J. Sähkökemia. Sosialistipuolue. 167(2), 020553. https://doi.org/10.1149/1945-7111/ab6dd0 (2020).
Sun, B. & Skyllas-Kazacos, M. Grafiittielektrodimateriaalien modifiointi vanadiini-redox-virtausakkusovellusta varten - I. Sun, B. & Skyllas-Kazacos, M. Grafiittielektrodimateriaalien modifiointi vanadiini-redox-virtausakkusovellusta varten - I.Sun, B. ja Scyllas-Kazakos, M. Grafiittielektrodimateriaalien modifiointi vanadiini-redox-akkuja varten – I. Sun, B. & Skyllas-Kazacos, M. 石墨电极材料在钒氧化还原液流电池应用中的改性——I. Sun, B. & Skyllas-Kazacos, M. Vanadiinin hapettumisen vähentämiseen tarkoitettujen nestemäisten akkujen 石墨-elektrodimateriaalien modifiointi - I.Sun, B. ja Scyllas-Kazakos, M. Grafiittielektrodimateriaalien modifiointi vanadiini-redox-akuissa käytettäväksi – I.lämpökäsittely Electrochem. Acta 37(7), 1253-1260. https://doi.org/10.1016/0013-4686(92)85064-R (1992).
Liu, T., Li, X., Zhang, H. & Chen, J. Edistystä elektrodimateriaalien kehittämisessä kohti vanadiinivirtausakkuja (VFB), joilla on parempi tehotiheys. Liu, T., Li, X., Zhang, H. & Chen, J. Edistystä elektrodimateriaalien kehittämisessä kohti vanadiinivirtausakkuja (VFB), joilla on parempi tehotiheys.Liu, T., Li, X., Zhang, H. ja Chen, J. Edistystä elektrodimateriaaleissa vanadiinivirtausakkujen (VFB) kehittämiseksi paremmalla tehotiheydellä. Liu, T., Li, X., Zhang, H. & Chen, J. 提高功率密度的钒液流电池(VFB) 电极材料的进展。 Liu, T., Li, X., Zhang, H. & Chen, J.Liu, T., Li, S., Zhang, H. ja Chen, J. Edistystä vanadiini-redox-virtausakkujen (VFB) elektrodimateriaaleissa, joilla on lisääntynyt tehotiheys.J. Energy Chemistry. 27(5), 1292-1303. https://doi.org/10.1016/j.jechem.2018.07.003 (2018).
Liu, QH ym. Tehokas vanadiini-redox-virtauskenno, jossa on optimoitu elektrodikonfiguraatio ja kalvovalinta. J. Electrochemistry. Socialist Party. 159(8), A1246-A1252. https://doi.org/10.1149/2.051208jes (2012).
Wei, G., Jia, C., Liu, J. & Yan, C. Hiilihuovalla tuetut hiilinanoputkikatalyytit, komposiittielektrodi vanadiiniredox-virtausakkusovellukseen. Wei, G., Jia, C., Liu, J. & Yan, C. Hiilihuovalla tuetut hiilinanoputkikatalyytit, komposiittielektrodi vanadiiniredox-virtausakkusovellukseen.Wei, G., Jia, Q., Liu, J. ja Yang, K. Hiilinanoputkiin perustuvat komposiittielektrodikatalyytit, joissa on hiilihuopa-alusta, käytettäväksi vanadiiniredox-akussa. Wei, G., Jia, C., Liu, J. & Yan, C. 用于钒氧化还原液流电池应用的碳毡负载碳纳米管催催 Wei, G., Jia, C., Liu, J. & Yan, C. Hiilihuovalla varustettu hiilinanoputkikatalyyttikomposiittielektrodi vanadiinin hapettumisen vähentämiseen tarkoitettuun nestevirtausakkusovellukseen.Wei, G., Jia, Q., Liu, J. ja Yang, K. Hiilinanoputkikatalyytistä ja hiilihuovasta valmistetusta komposiittielektrodista valmistettu elektrodi vanadiiniredox-akkuja varten.J. Power. 220, 185–192. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2012.07.081 (2012).
Moon, S., Kwon, BW, Chung, Y. & Kwon, Y. Happamoidulle hiilinanoputkelle päällystetyn vismuttisulfaatin vaikutus vanadiiniredox-virtausakun suorituskykyyn. Moon, S., Kwon, BW, Chung, Y. & Kwon, Y. Happamoidulle hiilinanoputkelle päällystetyn vismuttisulfaatin vaikutus vanadiiniredox-virtausakun suorituskykyyn.Moon, S., Kwon, BW, Chang, Y. ja Kwon, Y. Hapettuneille hiilinanoputkille kerrostuneen vismuttisulfaatin vaikutus läpivirtausvanadiiniredox-akun ominaisuuksiin. Moon, S., Kwon, BW, Chung, Y. & Kwon, Y. 涂在酸化CNT 上的硫酸铋对钒氧化还原液流电池性能的卓 Moon, S., Kwon, BW, Chung, Y. & Kwon, Y. Vismuttisulfaatin vaikutus CNT:n hapettumiseen vanadiinin hapettumisen pelkistysnestevirtausakun suorituskykyyn.Moon, S., Kwon, BW, Chang, Y. ja Kwon, Y. Hapettuneille hiilinanoputkille kerrostuneen vismuttisulfaatin vaikutus läpivirtausvanadiiniredox-akkujen ominaisuuksiin.J. Sähkökemia. Sosialistipuolue. 166(12), A2602. https://doi.org/10.1149/2.1181912jes (2019).
Huang R.-H. Pt/monikerroksisilla hiilinanoputkilla modifioidut aktiivielektrodit vanadiumredox-virtausakkuja varten. J. Electrochemistry. Socialist Party. 159(10), A1579. https://doi.org/10.1149/2.003210jes (2012).
Kahn, S. ym. Vanadiini-redox-virtausakuissa käytetään elektrokatalyyttejä, jotka on koristeltu typellä seostetuilla hiilinanoputkilla, jotka on johdettu organometallisista rakenteista. J. Electrochemistry. Socialist Party. 165(7), A1388. https://doi.org/10.1149/2.0621807jes (2018).
Khan, P. ym. Grafeenioksidin nanosuikaleet toimivat erinomaisina sähkökemiallisesti aktiivisina materiaaleina VO2+/- ja V2+/V3+-redox-pareille vanadiiniredox-virtausakuissa. Carbon 49(2), 693–700. https://doi.org/10.1016/j.carbon.2010.10.022 (2011).
Gonzalez Z. ym. Grafeenimodifioidun grafiittihuovan erinomainen sähkökemiallinen suorituskyky vanadiiniredox-akkujen sovelluksissa. J. Power. 338, 155-162. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2016.10.069 (2017).
González, Z., Vizireanu, S., Dinescu, G., Blanco, C. & Santamaría, R. Hiilinanoseinät ja ohutkalvot nanorakenteisina elektrodimateriaaleina vanadiiniredox-virtausakuissa. González, Z., Vizireanu, S., Dinescu, G., Blanco, C. & Santamaría, R. Hiilinanoseinät ja ohutkalvot nanorakenteisina elektrodimateriaaleina vanadiiniredox-virtausakuissa.González Z., Vizirianu S., Dinescu G., Blanco C. ja Santamaria R. Ohutkalvoiset hiilinanoseinät nanorakenteisina elektrodimateriaaleina vanadiiniredox-virtausakuissa.González Z., Vizirianu S., Dinescu G., Blanco S. ja Santamaria R. Hiilinanokalvot nanorakenteisina elektrodimateriaaleina vanadiiniredox-virtausakuissa. Nano Energy 1(6), 833–839. https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2012.07.003 (2012).
Opar, DO, Nankya, R., Lee, J. & Jung, H. Kolmiulotteinen mesohuokoinen grafeenilla muunneltu hiilihuopa tehokkaita vanadiiniredox-virtausakkuja varten. Opar, DO, Nankya, R., Lee, J. & Jung, H. Kolmiulotteinen mesohuokoinen grafeenilla muunneltu hiilihuopa tehokkaita vanadiiniredox-virtausakkuja varten.Opar DO, Nankya R., Lee J. ja Yung H. Kolmiulotteinen grafeenilla modifioitu mesohuokoinen hiilihuopa tehokkaita vanadiiniredox-virtausakkuja varten. Opar, DO, Nankya, R., Lee, J. & Jung, H. 用于高性能钒氧化还原液流电池的三维介孔石墨烯改性 Opar, DO, Nankya, R., Lee, J. & Jung, H.Opar DO, Nankya R., Lee J. ja Yung H. Kolmiulotteinen grafeenilla modifioitu mesohuokoinen hiilihuopa tehokkaita vanadiiniredox-virtausakkuja varten.Sähkökemian laki 330, 135276. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2019.135276 (2020).