Nature.com ની મુલાકાત લેવા બદલ આભાર. તમે જે બ્રાઉઝર વર્ઝનનો ઉપયોગ કરી રહ્યા છો તેમાં મર્યાદિત CSS સપોર્ટ છે. શ્રેષ્ઠ અનુભવ માટે, અમે ભલામણ કરીએ છીએ કે તમે અપડેટેડ બ્રાઉઝરનો ઉપયોગ કરો (અથવા ઇન્ટરનેટ એક્સપ્લોરરમાં સુસંગતતા મોડને અક્ષમ કરો). તે દરમિયાન, સતત સપોર્ટ સુનિશ્ચિત કરવા માટે, અમે સાઇટને સ્ટાઇલ અને JavaScript વિના રેન્ડર કરીશું.
એક જ સમયે ત્રણ સ્લાઇડ્સ દર્શાવતું કેરોયુઝલ. એક સમયે ત્રણ સ્લાઇડ્સમાંથી આગળ વધવા માટે પહેલાના અને આગળના બટનોનો ઉપયોગ કરો, અથવા એક સમયે ત્રણ સ્લાઇડ્સમાંથી આગળ વધવા માટે અંતે સ્લાઇડર બટનોનો ઉપયોગ કરો.
ઓલ-વેનેડિયમ ફ્લો-થ્રુ રેડોક્સ બેટરી (VRFBs) ની પ્રમાણમાં ઊંચી કિંમત તેમના વ્યાપક ઉપયોગને મર્યાદિત કરે છે. VRFB ની ચોક્કસ શક્તિ અને ઉર્જા કાર્યક્ષમતા વધારવા માટે ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ પ્રતિક્રિયાઓના ગતિશાસ્ત્રમાં સુધારો કરવો જરૂરી છે, જેનાથી VRFB ના kWh ની કિંમત ઓછી થાય છે. આ કાર્યમાં, હાઇડ્રોથર્મલી સિન્થેસાઇઝ્ડ હાઇડ્રેટેડ ટંગસ્ટન ઓક્સાઇડ (HWO) નેનોપાર્ટિકલ્સ, C76 અને C76/HWO, કાર્બન કાપડ ઇલેક્ટ્રોડ પર જમા કરવામાં આવ્યા હતા અને VO2+/VO2+ રેડોક્સ પ્રતિક્રિયા માટે ઇલેક્ટ્રોકેટાલિસ્ટ તરીકે પરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું હતું. ફિલ્ડ એમિશન સ્કેનીંગ ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપી (FESEM), એનર્જી ડિસ્પર્સિવ એક્સ-રે સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી (EDX), હાઇ-રિઝોલ્યુશન ટ્રાન્સમિશન ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપી (HR-TEM), એક્સ-રે ડિફ્રેક્શન (XRD), એક્સ-રે ફોટોઇલેક્ટ્રોન સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી (XPS), ઇન્ફ્રારેડ ફોરિયર ટ્રાન્સફોર્મ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી (FTIR) અને સંપર્ક કોણ માપન. એવું જાણવા મળ્યું છે કે HWO માં C76 ફુલરીન ઉમેરવાથી વિદ્યુત વાહકતા વધીને અને તેની સપાટી પર ઓક્સિડાઇઝ્ડ કાર્યાત્મક જૂથો પૂરા પાડીને ઇલેક્ટ્રોડ ગતિશાસ્ત્રમાં સુધારો થઈ શકે છે, જેનાથી VO2+/VO2+ રેડોક્સ પ્રતિક્રિયાને પ્રોત્સાહન મળે છે. HWO/C76 કમ્પોઝિટ (50 wt% C76) 176 mV ના ΔEp સાથે VO2+/VO2+ પ્રતિક્રિયા માટે શ્રેષ્ઠ પસંદગી સાબિત થઈ, જ્યારે સારવાર ન કરાયેલ કાર્બન કાપડ (UCC) 365 mV હતું. વધુમાં, W-OH કાર્યાત્મક જૂથને કારણે HWO/C76 કમ્પોઝિટે પરોપજીવી ક્લોરિન ઉત્ક્રાંતિ પ્રતિક્રિયા પર નોંધપાત્ર અવરોધક અસર દર્શાવી.
તીવ્ર માનવ પ્રવૃત્તિ અને ઝડપી ઔદ્યોગિક ક્રાંતિને કારણે વીજળીની માંગમાં અણધારી વધારો થયો છે, જે દર વર્ષે લગભગ 3% ના દરે વધી રહ્યો છે. દાયકાઓથી, ઊર્જાના સ્ત્રોત તરીકે અશ્મિભૂત ઇંધણના વ્યાપક ઉપયોગને કારણે ગ્રીનહાઉસ ગેસ ઉત્સર્જન થયું છે જે ગ્લોબલ વોર્મિંગ, પાણી અને વાયુ પ્રદૂષણમાં ફાળો આપે છે, જે સમગ્ર ઇકોસિસ્ટમને જોખમમાં મૂકે છે. પરિણામે, 20501 સુધીમાં સ્વચ્છ અને નવીનીકરણીય પવન અને સૌર ઊર્જાનો પ્રવેશ કુલ વીજળીના 75% સુધી પહોંચવાની ધારણા છે. જો કે, જ્યારે નવીનીકરણીય સ્ત્રોતોમાંથી વીજળીનો હિસ્સો કુલ વીજળી ઉત્પાદનના 20% થી વધી જાય છે, ત્યારે ગ્રીડ અસ્થિર બની જાય છે.
હાઇબ્રિડ વેનેડિયમ રેડોક્સ ફ્લો બેટરી2 જેવી બધી ઉર્જા સંગ્રહ પ્રણાલીઓમાં, ઓલ-વેનેડિયમ રેડોક્સ ફ્લો બેટરી (VRFB) તેના ઘણા ફાયદાઓને કારણે સૌથી ઝડપથી વિકસિત થઈ છે અને લાંબા ગાળાના ઉર્જા સંગ્રહ (લગભગ 30 વર્ષ) માટે શ્રેષ્ઠ ઉકેલ માનવામાં આવે છે. ) નવીનીકરણીય ઉર્જા સાથે સંયોજનમાં વિકલ્પો4. આ પાવર અને ઉર્જા ઘનતાના વિભાજન, ઝડપી પ્રતિભાવ, લાંબી સેવા જીવન અને લિ-આયન અને લીડ-એસિડ બેટરી માટે $93-140/kWh અને પ્રતિ kWh 279-420 US ડોલરની તુલનામાં $65/kWh ની પ્રમાણમાં ઓછી વાર્ષિક કિંમતને કારણે છે. બેટરી અનુક્રમે 4.
જોકે, તેમના મોટા પાયે વ્યાપારીકરણ હજુ પણ તેમના પ્રમાણમાં ઊંચા સિસ્ટમ મૂડી ખર્ચ દ્વારા અવરોધિત છે, મુખ્યત્વે સેલ સ્ટેક્સ 4,5 ને કારણે. આમ, બે અર્ધ-તત્વ પ્રતિક્રિયાઓના ગતિશાસ્ત્રમાં વધારો કરીને સ્ટેક પ્રદર્શનમાં સુધારો કરવાથી સ્ટેકનું કદ ઘટાડી શકાય છે અને આમ ખર્ચ ઘટાડી શકાય છે. તેથી, ઇલેક્ટ્રોડ સપાટી પર ઝડપી ઇલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સફર જરૂરી છે, જે ઇલેક્ટ્રોડની ડિઝાઇન, રચના અને રચના પર આધાર રાખે છે અને કાળજીપૂર્વક ઑપ્ટિમાઇઝેશનની જરૂર છે6. સારી રાસાયણિક અને ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ સ્થિરતા અને કાર્બન ઇલેક્ટ્રોડની સારી વિદ્યુત વાહકતા હોવા છતાં, ઓક્સિજન કાર્યાત્મક જૂથો અને હાઇડ્રોફિલિસિટી7,8 ની ગેરહાજરીને કારણે તેમના સારવાર ન કરાયેલ ગતિશાસ્ત્ર ધીમા છે. તેથી, બંને ઇલેક્ટ્રોડના ગતિશાસ્ત્રને સુધારવા માટે વિવિધ ઇલેક્ટ્રોકેટાલિસ્ટ્સને કાર્બન-આધારિત ઇલેક્ટ્રોડ્સ, ખાસ કરીને કાર્બન નેનોસ્ટ્રક્ચર્સ અને મેટલ ઓક્સાઇડ્સ સાથે જોડવામાં આવે છે, જેનાથી VRFB ઇલેક્ટ્રોડના ગતિશાસ્ત્રમાં વધારો થાય છે.
C76 પરના અમારા અગાઉના કાર્ય ઉપરાંત, અમે સૌપ્રથમ ગરમી-સારવાર કરાયેલ અને સારવાર ન કરાયેલ કાર્બન કાપડની તુલનામાં VO2+/VO2+, ચાર્જ ટ્રાન્સફર માટે આ ફુલરીનની ઉત્તમ ઇલેક્ટ્રોકેટાલિટીક પ્રવૃત્તિનો અહેવાલ આપ્યો હતો. પ્રતિકાર 99.5% અને 97% ઘટ્યો છે. C76 ની તુલનામાં VO2+/VO2+ પ્રતિક્રિયા માટે કાર્બન સામગ્રીનું ઉત્પ્રેરક પ્રદર્શન કોષ્ટક S1 માં દર્શાવવામાં આવ્યું છે. બીજી બાજુ, CeO225, ZrO226, MoO327, NiO28, SnO229, Cr2O330 અને WO331, 32, 33, 34, 35, 36, 37 જેવા ઘણા ધાતુ ઓક્સાઇડનો ઉપયોગ તેમની વધેલી ભીનાશ અને વિપુલ પ્રમાણમાં ઓક્સિજન કાર્યક્ષમતાને કારણે કરવામાં આવ્યો છે. , 38. જૂથ. VO2+/VO2+ પ્રતિક્રિયામાં આ ધાતુ ઓક્સાઇડની ઉત્પ્રેરક પ્રવૃત્તિ કોષ્ટક S2 માં રજૂ કરવામાં આવી છે. WO3 નો ઉપયોગ તેની ઓછી કિંમત, એસિડિક મીડિયામાં ઉચ્ચ સ્થિરતા અને ઉચ્ચ ઉત્પ્રેરક પ્રવૃત્તિને કારણે નોંધપાત્ર સંખ્યામાં કાર્યોમાં થયો છે31,32,33,34,35,36,37,38. જો કે, WO3 ને કારણે કેથોડિક ગતિશાસ્ત્રમાં સુધારો નજીવો છે. WO3 ની વાહકતા સુધારવા માટે, કેથોડિક પ્રવૃત્તિ પર ઘટાડેલા ટંગસ્ટન ઓક્સાઇડ (W18O49) નો ઉપયોગ કરવાની અસરનું પરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું હતું38. હાઇડ્રેટેડ ટંગસ્ટન ઓક્સાઇડ (HWO) નું VRFB એપ્લિકેશન્સમાં ક્યારેય પરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું નથી, જોકે તે સુપરકેપેસિટર એપ્લિકેશન્સમાં નિર્જળ WOx39,40 ની તુલનામાં ઝડપી કેશન પ્રસરણને કારણે વધેલી પ્રવૃત્તિ દર્શાવે છે. ત્રીજી પેઢીની વેનેડિયમ રેડોક્સ ફ્લો બેટરી બેટરીની કામગીરી સુધારવા અને ઇલેક્ટ્રોલાઇટમાં વેનેડિયમ આયનોની દ્રાવ્યતા અને સ્થિરતા સુધારવા માટે HCl અને H2SO4 થી બનેલા મિશ્ર એસિડ ઇલેક્ટ્રોલાઇટનો ઉપયોગ કરે છે. જો કે, પરોપજીવી ક્લોરિન ઉત્ક્રાંતિ પ્રતિક્રિયા ત્રીજી પેઢીના ગેરફાયદામાંની એક બની ગઈ છે, તેથી ક્લોરિન મૂલ્યાંકન પ્રતિક્રિયાને અટકાવવાના માર્ગો શોધવાનું ઘણા સંશોધન જૂથોનું કેન્દ્ર બન્યું છે.
અહીં, કાર્બન કાપડ ઇલેક્ટ્રોડ્સ પર જમા થયેલા HWO/C76 કમ્પોઝિટ પર VO2+/VO2+ પ્રતિક્રિયા પરીક્ષણો હાથ ધરવામાં આવ્યા હતા જેથી પરોપજીવી ક્લોરિન ઉત્ક્રાંતિ પ્રતિક્રિયા (CER) ને દબાવતી વખતે કમ્પોઝિટની વિદ્યુત વાહકતા અને ઇલેક્ટ્રોડ સપાટીના રેડોક્સ ગતિશાસ્ત્ર વચ્ચે સંતુલન શોધી શકાય. હાઇડ્રેટેડ ટંગસ્ટન ઓક્સાઇડ (HWO) નેનોપાર્ટિકલ્સનું સંશ્લેષણ એક સરળ હાઇડ્રોથર્મલ પદ્ધતિ દ્વારા કરવામાં આવ્યું હતું. વ્યવહારિકતા માટે ત્રીજી પેઢીના VRFB (G3) નું અનુકરણ કરવા અને પરોપજીવી ક્લોરિન ઉત્ક્રાંતિ પ્રતિક્રિયા પર HWO ની અસરની તપાસ કરવા માટે મિશ્ર એસિડ ઇલેક્ટ્રોલાઇટ (H2SO4/HCl) માં પ્રયોગો હાથ ધરવામાં આવ્યા હતા.
આ અભ્યાસમાં વેનેડિયમ(IV) સલ્ફેટ હાઇડ્રેટ (VOSO4, 99.9%, આલ્ફા-એઝર), સલ્ફ્યુરિક એસિડ (H2SO4), હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ (HCl), ડાયમેથાઇલફોર્મામાઇડ (DMF, સિગ્મા-એલ્ડ્રિચ), પોલીવિનાઇલિડેન ફ્લોરાઇડ (PVDF, સિગ્મા)-એલ્ડ્રિચ), સોડિયમ ટંગસ્ટન ઓક્સાઇડ ડાયહાઇડ્રેટ (Na2WO4, 99%, સિગ્મા-એલ્ડ્રિચ) અને હાઇડ્રોફિલિક કાર્બન કાપડ ELAT (ફ્યુઅલ સેલ સ્ટોર) નો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો.
હાઇડ્રેટેડ ટંગસ્ટન ઓક્સાઇડ (HWO) હાઇડ્રોથર્મલ રિએક્શન 43 દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવ્યું હતું જેમાં 2 ગ્રામ Na2WO4 મીઠું 12 મિલી H2O માં ઓગાળીને રંગહીન દ્રાવણ આપવામાં આવ્યું હતું, પછી 12 મિલી 2 M HCl ડ્રોપવાઇઝ ઉમેરવામાં આવ્યું હતું જેથી આછો પીળો સસ્પેન્શન મળે. સ્લરીને ટેફલોન કોટેડ સ્ટેનલેસ સ્ટીલ ઓટોક્લેવમાં મૂકવામાં આવી હતી અને હાઇડ્રોથર્મલ રિએક્શન માટે 180° સેલ્સિયસ પર 3 કલાક માટે ઓવનમાં રાખવામાં આવી હતી. અવશેષો ગાળણ દ્વારા એકત્રિત કરવામાં આવ્યા હતા, ઇથેનોલ અને પાણીથી 3 વખત ધોવામાં આવ્યા હતા, 70° સેલ્સિયસ પર ~3 કલાક માટે ઓવનમાં સૂકવવામાં આવ્યા હતા, અને પછી વાદળી-ગ્રે HWO પાવડર આપવા માટે ટ્રિટ્યુરેટ કરવામાં આવ્યા હતા.
મેળવેલા (અનટ્રીટેડ) કાર્બન કાપડ ઇલેક્ટ્રોડ્સ (CCT) નો ઉપયોગ ટ્યુબ ફર્નેસમાં 450°C તાપમાને 15 ºC/મિનિટના ગરમી દર સાથે 10 કલાક માટે ટ્રીટેડ CCs (TCC) મેળવવા માટે કરવામાં આવ્યો હતો. અગાઉના લેખમાં વર્ણવ્યા મુજબ 24. UCC અને TCC ને લગભગ 1.5 સેમી પહોળા અને 7 સેમી લાંબા ઇલેક્ટ્રોડમાં કાપવામાં આવ્યા હતા. C76, HWO, HWO-10% C76, HWO-30% C76 અને HWO-50% C76 ના સસ્પેન્શનને ~1 મિલી DMF માં 20 મિલિગ્રામ .% (~2.22 મિલિગ્રામ) PVDF બાઈન્ડર ઉમેરીને તૈયાર કરવામાં આવ્યા હતા અને એકરૂપતા સુધારવા માટે 1 કલાક માટે સોનિકેટેડ કરવામાં આવ્યા હતા. C76, HWO અને HWO-C76 કમ્પોઝીટના 2 મિલિગ્રામ ક્રમિક રીતે આશરે 1.5 સેમી 2 ના UCC સક્રિય ઇલેક્ટ્રોડ વિસ્તારમાં લાગુ કરવામાં આવ્યા હતા. બધા ઉત્પ્રેરકો UCC ઇલેક્ટ્રોડ્સ પર લોડ કરવામાં આવ્યા હતા અને TCC નો ઉપયોગ ફક્ત સરખામણી હેતુ માટે કરવામાં આવ્યો હતો, કારણ કે અમારા અગાઉના કાર્યમાં દર્શાવવામાં આવ્યું હતું કે ગરમીની સારવાર જરૂરી નથી24. વધુ સમાન અસર માટે 100 μl સસ્પેન્શન (લોડ 2 મિલિગ્રામ) બ્રશ કરીને છાપ સેટલિંગ પ્રાપ્ત કરવામાં આવ્યું હતું. પછી બધા ઇલેક્ટ્રોડ્સને 60° સે. તાપમાને ઓવનમાં રાતોરાત સૂકવવામાં આવ્યા હતા. ચોક્કસ સ્ટોક લોડિંગ સુનિશ્ચિત કરવા માટે ઇલેક્ટ્રોડ્સને આગળ અને પાછળ માપવામાં આવે છે. ચોક્કસ ભૌમિતિક ક્ષેત્ર (~1.5 cm2) મેળવવા અને કેશિલરી અસરને કારણે ઇલેક્ટ્રોડમાં વેનેડિયમ ઇલેક્ટ્રોલાઇટના ઉદયને રોકવા માટે, સક્રિય સામગ્રી પર પેરાફિનનો પાતળો પડ લગાવવામાં આવ્યો હતો.
HWO સપાટી મોર્ફોલોજીનું અવલોકન કરવા માટે ફિલ્ડ એમિશન સ્કેનીંગ ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપી (FESEM, Zeiss SEM અલ્ટ્રા 60, 5 kV) નો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો. UCC ઇલેક્ટ્રોડ્સ પર HWO-50%C76 તત્વોનું મેપિંગ કરવા માટે Feii8SEM (EDX, Zeiss Inc.) થી સજ્જ ઊર્જા વિખેરી નાખનાર એક્સ-રે સ્પેક્ટ્રોમીટરનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો. ઉચ્ચ રિઝોલ્યુશન HWO કણો અને વિવર્તન રિંગ્સની છબી બનાવવા માટે 200 kV ના પ્રવેગક વોલ્ટેજ પર કાર્યરત ઉચ્ચ રિઝોલ્યુશન ટ્રાન્સમિશન ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપ (HR-TEM, JOEL JEM-2100) નો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો. ક્રિસ્ટલોગ્રાફી ટૂલબોક્સ (CrysTBox) સોફ્ટવેર HWO રિંગ વિવર્તન પેટર્નનું વિશ્લેષણ કરવા અને XRD પેટર્ન સાથે પરિણામોની તુલના કરવા માટે રિંગGUI ફંક્શનનો ઉપયોગ કરે છે. પેનાલિટીકલ એક્સ-રે ડિફ્રેક્ટોમીટર (મોડેલ 3600) નો ઉપયોગ કરીને Cu Kα (λ = 1.54060 Å) સાથે 5° થી 70° સુધી 2.4°/મિનિટના સ્કેન દરે એક્સ-રે ડિફ્રેક્શન (XRD) દ્વારા UCC અને TCC ની રચના અને ગ્રાફિટાઇઝેશનનું વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું. XRD એ HWO નું સ્ફટિક માળખું અને તબક્કો દર્શાવ્યો. ડેટાબેઝમાં ઉપલબ્ધ ટંગસ્ટન ઓક્સાઇડ નકશા સાથે HWO શિખરોને મેચ કરવા માટે PANalytical X'Pert HighScore સોફ્ટવેરનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો. HWO પરિણામોની સરખામણી TEM પરિણામો સાથે કરવામાં આવી હતી. HWO નમૂનાઓની રાસાયણિક રચના અને સ્થિતિ એક્સ-રે ફોટોઇલેક્ટ્રોન સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી (XPS, ESCALAB 250Xi, ThermoScientific) દ્વારા નક્કી કરવામાં આવી હતી. CASA-XPS સોફ્ટવેર (v 2.3.15) નો ઉપયોગ પીક ડિકોન્વોલ્યુશન અને ડેટા વિશ્લેષણ માટે કરવામાં આવ્યો હતો. HWO અને HWO-50%C76 ના સપાટી કાર્યાત્મક જૂથો નક્કી કરવા માટે, ફોરિયર ટ્રાન્સફોર્મ ઇન્ફ્રારેડ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી (FTIR, પર્કિન એલ્મર સ્પેક્ટ્રોમીટર, KBr FTIR નો ઉપયોગ કરીને) નો ઉપયોગ કરીને માપન કરવામાં આવ્યું હતું. પરિણામોની સરખામણી XPS પરિણામો સાથે કરવામાં આવી હતી. ઇલેક્ટ્રોડ્સની ભીનાશને દર્શાવવા માટે સંપર્ક કોણ માપન (KRUSS DSA25) નો પણ ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો.
બધા ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ માપન માટે, બાયોલોજિક SP 300 વર્કસ્ટેશનનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો. VO2+/VO2+ રેડોક્સ પ્રતિક્રિયાના ઇલેક્ટ્રોડ ગતિશાસ્ત્ર અને પ્રતિક્રિયા દર પર રીએજન્ટ પ્રસરણ (VOSO4(VO2+)) ની અસરનો અભ્યાસ કરવા માટે ચક્રીય વોલ્ટેમેટ્રી (CV) અને ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ ઇમ્પિડન્સ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી (EIS) નો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો. બંને પદ્ધતિઓમાં 1 M H2SO4 + 1 M HCl (એસિડનું મિશ્રણ) માં 0.1 M VOSO4 (V4+) ની ઇલેક્ટ્રોલાઇટ સાંદ્રતા સાથે ત્રણ-ઇલેક્ટ્રોડ કોષનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો. રજૂ કરાયેલ તમામ ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ ડેટા IR સુધારેલ છે. સંદર્ભ અને કાઉન્ટર ઇલેક્ટ્રોડ તરીકે અનુક્રમે સંતૃપ્ત કેલોમેલ ઇલેક્ટ્રોડ (SCE) અને પ્લેટિનમ (Pt) કોઇલનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો. CV માટે, VO2+/VO2+ સંભવિત વિન્ડો પર (0–1) V વિરુદ્ધ SCE માટે 5, 20, અને 50 mV/s ના સ્કેન દર (ν) લાગુ કરવામાં આવ્યા હતા, પછી SHE માટે પ્લોટ (VSCE = 0.242 V વિરુદ્ધ HSE) માં ગોઠવવામાં આવ્યા હતા. ઇલેક્ટ્રોડ પ્રવૃત્તિના રીટેન્શનનો અભ્યાસ કરવા માટે, UCC, TCC, UCC-C76, UCC-HWO, અને UCC-HWO-50% C76 માટે ν 5 mV/s પર પુનરાવર્તિત ચક્રીય CV કરવામાં આવ્યા હતા. EIS માપન માટે, VO2+/VO2+ રેડોક્સ પ્રતિક્રિયાની આવર્તન શ્રેણી 0.01-105 Hz હતી, અને ઓપન-સર્કિટ વોલ્ટેજ (OCV) પર વોલ્ટેજ ખલેલ 10 mV હતી. પરિણામોની સુસંગતતા સુનિશ્ચિત કરવા માટે દરેક પ્રયોગ 2-3 વખત પુનરાવર્તિત કરવામાં આવ્યો હતો. નિકોલ્સન પદ્ધતિ દ્વારા વિજાતીય દર સ્થિરાંકો (k0) મેળવવામાં આવ્યા હતા46,47.
હાઇડ્રેટેડ ટંગસ્ટન ઓક્સાઇડ (HVO) ને હાઇડ્રોથર્મલ પદ્ધતિ દ્વારા સફળતાપૂર્વક સંશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું છે. આકૃતિ 1a માં SEM છબી દર્શાવે છે કે જમા થયેલ HWO માં 25-50 nm ની રેન્જમાં કદ ધરાવતા નેનોપાર્ટિકલ્સનાં ક્લસ્ટરો હોય છે.
HWO ની એક્સ-રે વિવર્તન પેટર્ન અનુક્રમે ~23.5° અને ~47.5° પર શિખરો (001) અને (002) દર્શાવે છે, જે નોનસ્ટોઇકિયોમેટ્રિક WO2.63 (W32O84) (PDF 077–0810, a = 21.4 Å, b = 17.8 Å, c = 3.8 Å, α = β = γ = 90°) ની લાક્ષણિકતા છે, જે તેમના સ્પષ્ટ વાદળી રંગ (આકૃતિ 1b) 48.49 ને અનુરૂપ છે. આશરે 20.5°, 27.1°, 28.1°, 30.8°, 35.7°, 36.7° અને 52.7° પરના અન્ય શિખરો (140), (620), (350), (720), (740), (560°) ને સોંપવામાં આવ્યા હતા. ) ) અને (970) વિવર્તન સમતલ અનુક્રમે WO2.63 માટે ઓર્થોગોનલ છે. સોંગારા એટ અલ. 43 દ્વારા સફેદ ઉત્પાદન મેળવવા માટે સમાન કૃત્રિમ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો, જે WO3(H2O)0.333 ની હાજરીને આભારી હતો. જો કે, આ કાર્યમાં, વિવિધ પરિસ્થિતિઓને કારણે, વાદળી-ગ્રે ઉત્પાદન મેળવવામાં આવ્યું હતું, જે દર્શાવે છે કે WO3(H2O)0.333 (PDF 087-1203, a = 7.3 Å, b = 12.5 Å, c = 7 .7 Å, α = β = γ = 90°) અને ટંગસ્ટન ઓક્સાઇડનું ઘટેલું સ્વરૂપ. X'Pert HighScore સોફ્ટવેરનો ઉપયોગ કરીને અર્ધ-માત્રાત્મક વિશ્લેષણમાં 26% WO3(H2O)0.333:74% W32O84 દર્શાવવામાં આવ્યું. W32O84 માં W6+ અને W4+ (1.67:1 W6+:W4+) હોવાથી, W6+ અને W4+ ની અંદાજિત સામગ્રી અનુક્રમે લગભગ 72% W6+ અને 28% W4+ છે. SEM છબીઓ, ન્યુક્લિયસ સ્તરે 1-સેકન્ડ XPS સ્પેક્ટ્રા, TEM છબીઓ, FTIR સ્પેક્ટ્રા અને C76 કણોના રમન સ્પેક્ટ્રા અમારા પાછલા લેખમાં રજૂ કરવામાં આવ્યા હતા. કવાડા એટ અલ. અનુસાર, 50,51 ટોલ્યુએન દૂર કર્યા પછી C76 ના એક્સ-રે વિવર્તનથી FCC ની મોનોક્લિનિક રચના જોવા મળી.
આકૃતિ 2a અને b માં SEM છબીઓ દર્શાવે છે કે HWO અને HWO-50%C76 સફળતાપૂર્વક UCC ઇલેક્ટ્રોડના કાર્બન ફાઇબર પર અને તેની વચ્ચે જમા થયા હતા. આકૃતિ 2c માં SEM છબીઓ પર ટંગસ્ટન, કાર્બન અને ઓક્સિજનના EDX તત્વ નકશા આકૃતિ 2d-f માં દર્શાવેલ છે જે દર્શાવે છે કે ટંગસ્ટન અને કાર્બન સમગ્ર ઇલેક્ટ્રોડ સપાટી પર સમાનરૂપે મિશ્રિત છે (સમાન વિતરણ દર્શાવે છે) અને ડિપોઝિશન પદ્ધતિની પ્રકૃતિને કારણે સંયુક્ત એકસરખી રીતે જમા થતું નથી.
જમા થયેલા HWO કણો (a) અને HWO-C76 કણો (b) ની SEM છબીઓ. છબી (c) માં દર્શાવેલ ક્ષેત્રફળનો ઉપયોગ કરીને UCC પર લોડ થયેલ HWO-C76 પર EDX મેપિંગ નમૂનામાં ટંગસ્ટન (d), કાર્બન (e) અને ઓક્સિજન (f) નું વિતરણ દર્શાવે છે.
HR-TEM નો ઉપયોગ ઉચ્ચ મેગ્નિફિકેશન ઇમેજિંગ અને ક્રિસ્ટલોગ્રાફિક માહિતી માટે કરવામાં આવ્યો હતો (આકૃતિ 3). HWO આકૃતિ 3a માં બતાવ્યા પ્રમાણે અને આકૃતિ 3b માં વધુ સ્પષ્ટ રીતે નેનોક્યુબ મોર્ફોલોજી દર્શાવે છે. પસંદ કરેલા વિસ્તારોના વિવર્તન માટે નેનોક્યુબને વિસ્તૃત કરીને, વ્યક્તિ ગ્રેટિંગ સ્ટ્રક્ચર અને ડિફ્રેક્શન પ્લેન્સની કલ્પના કરી શકે છે જે આકૃતિ 3c માં બતાવ્યા પ્રમાણે બ્રેગ નિયમને સંતોષે છે, જે સામગ્રીની સ્ફટિકીયતાની પુષ્ટિ કરે છે. આકૃતિ 3c ના ઇનસેટમાં અનુક્રમે WO3(H2O)0.333 અને W32O84 તબક્કાઓમાં જોવા મળતા (022) અને (620) ડિફ્રેક્શન પ્લેન્સને અનુરૂપ અંતર d 3.3 Å દર્શાવે છે, જે અનુક્રમે 43,44,49 છે. આ ઉપર વર્ણવેલ XRD વિશ્લેષણ (આકૃતિ 1b) સાથે સુસંગત છે કારણ કે અવલોકન કરેલ ગ્રેટિંગ પ્લેન અંતર d (આકૃતિ 3c) HWO નમૂનામાં સૌથી મજબૂત XRD શિખરને અનુરૂપ છે. નમૂના રિંગ્સ પણ આકૃતિમાં બતાવવામાં આવ્યા છે. 3d, જ્યાં દરેક રિંગ એક અલગ પ્લેનને અનુરૂપ છે. WO3(H2O)0.333 અને W32O84 પ્લેન અનુક્રમે સફેદ અને વાદળી રંગના છે, અને તેમના અનુરૂપ XRD શિખરો પણ આકૃતિ 1b માં બતાવવામાં આવ્યા છે. રિંગ ડાયાગ્રામમાં બતાવેલ પ્રથમ રિંગ (022) અથવા (620) વિવર્તન પ્લેનના એક્સ-રે પેટર્નમાં પ્રથમ ચિહ્નિત શિખરને અનુરૂપ છે. (022) થી (402) રિંગ્સ સુધી, d-અંતર મૂલ્યો 3.30, 3.17, 2.38, 1.93 અને 1.69 Å છે, જે 3.30, 3.17, 2, 45, 1.93. અને 1.66 Å ના XRD મૂલ્યો સાથે સુસંગત છે, જે અનુક્રમે 44, 45 ની બરાબર છે.
(a) HWO ની HR-TEM છબી, (b) એક મોટી છબી દર્શાવે છે. ગ્રેટિંગ પ્લેનની છબીઓ (c) માં બતાવવામાં આવી છે, ઇનસેટ (c) પ્લેનની મોટી છબી અને (002) અને (620) પ્લેનને અનુરૂપ 0.33 nm ની પિચ d દર્શાવે છે. (d) WO3(H2O)0.333 (સફેદ) અને W32O84 (વાદળી) સાથે સંકળાયેલ પ્લેન દર્શાવતી HWO રિંગ પેટર્ન.
ટંગસ્ટનની સપાટી રસાયણશાસ્ત્ર અને ઓક્સિડેશન સ્થિતિ નક્કી કરવા માટે XPS વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું (આકૃતિઓ S1 અને 4). સંશ્લેષિત HWO નું વિશાળ શ્રેણીનું XPS સ્કેન સ્પેક્ટ્રમ આકૃતિ S1 માં બતાવવામાં આવ્યું છે, જે ટંગસ્ટનની હાજરી દર્શાવે છે. W 4f અને O 1s કોર સ્તરોના XPS સાંકડી-સ્કેન સ્પેક્ટ્રા અનુક્રમે આકૃતિઓ 4a અને b માં બતાવવામાં આવ્યા છે. W 4f સ્પેક્ટ્રમ W ઓક્સિડેશન સ્થિતિની બંધનકર્તા ઊર્જાને અનુરૂપ બે સ્પિન-ઓર્બિટ ડબલ્સમાં વિભાજિત થાય છે. અને 36.6 અને 34.9 eV પર W 4f7/2 અનુક્રમે 40 ની W4+ સ્થિતિની લાક્ષણિકતા છે. )0.333. ફીટ કરેલ ડેટા દર્શાવે છે કે W6+ અને W4+ ના અણુ ટકાવારી અનુક્રમે 85% અને 15% છે, જે બે પદ્ધતિઓ વચ્ચેના તફાવતોને ધ્યાનમાં લેતા XRD ડેટામાંથી અંદાજિત મૂલ્યોની નજીક છે. બંને પદ્ધતિઓ ઓછી ચોકસાઈ સાથે માત્રાત્મક માહિતી પૂરી પાડે છે, ખાસ કરીને XRD. ઉપરાંત, આ બે પદ્ધતિઓ સામગ્રીના વિવિધ ભાગોનું વિશ્લેષણ કરે છે કારણ કે XRD એક બલ્ક પદ્ધતિ છે જ્યારે XPS એક સપાટી પદ્ધતિ છે જે ફક્ત થોડા નેનોમીટર સુધી પહોંચે છે. O 1s સ્પેક્ટ્રમ 533 (22.2%) અને 530.4 eV (77.8%) પર બે શિખરોમાં વિભાજિત થયેલ છે. પહેલું OH ને અનુરૂપ છે, અને બીજું WO માં જાળીમાં ઓક્સિજન બોન્ડને અનુરૂપ છે. OH કાર્યાત્મક જૂથોની હાજરી HWO ના હાઇડ્રેશન ગુણધર્મો સાથે સુસંગત છે.
હાઇડ્રેટેડ HWO માળખામાં કાર્યાત્મક જૂથો અને સંકલન પાણીના અણુઓની હાજરીનું પરીક્ષણ કરવા માટે આ બે નમૂનાઓ પર FTIR વિશ્લેષણ પણ કરવામાં આવ્યું હતું. પરિણામો દર્શાવે છે કે HWO-50% C76 નમૂના અને FT-IR HWO પરિણામો HWO ની હાજરીને કારણે સમાન દેખાય છે, પરંતુ વિશ્લેષણની તૈયારીમાં ઉપયોગમાં લેવાતા નમૂનાના વિવિધ જથ્થાને કારણે શિખરોની તીવ્રતા અલગ પડે છે (આકૃતિ 5a). ) HWO-50% C76 દર્શાવે છે કે ટંગસ્ટન ઓક્સાઇડના શિખર સિવાયના તમામ શિખરો ફુલરીન 24 સાથે સંબંધિત છે. આકૃતિ 5a માં વિગતવાર દર્શાવે છે કે બંને નમૂનાઓ HWO જાળી માળખામાં OWO સ્ટ્રેચિંગ ઓસિલેશનને આભારી ~710/cm પર ખૂબ જ મજબૂત પહોળા બેન્ડ દર્શાવે છે, જેમાં ~840/cm પર મજબૂત ખભા WO ને આભારી છે. સ્ટ્રેચિંગ સ્પંદનો માટે, લગભગ 1610/cm પર તીક્ષ્ણ બેન્ડ OH ના બેન્ડિંગ સ્પંદનોને આભારી છે, જ્યારે લગભગ 3400/cm પર વ્યાપક શોષણ બેન્ડ હાઇડ્રોક્સિલ જૂથો43 માં OH ના સ્ટ્રેચિંગ સ્પંદનોને આભારી છે. આ પરિણામો આકૃતિ 4b માં XPS સ્પેક્ટ્રા સાથે સુસંગત છે, જ્યાં WO કાર્યાત્મક જૂથો VO2+/VO2+ પ્રતિક્રિયા માટે સક્રિય સ્થળો પ્રદાન કરી શકે છે.
HWO અને HWO-50% C76 (a) નું FTIR વિશ્લેષણ, દર્શાવેલ કાર્યાત્મક જૂથો અને સંપર્ક કોણ માપન (b, c).
OH જૂથ VO2+/VO2+ પ્રતિક્રિયાને પણ ઉત્પ્રેરિત કરી શકે છે, જ્યારે ઇલેક્ટ્રોડની હાઇડ્રોફિલિસિટીમાં વધારો કરે છે, જેનાથી પ્રસરણ અને ઇલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સફરનો દર વધે છે. બતાવ્યા પ્રમાણે, HWO-50% C76 નમૂના C76 માટે વધારાનો શિખર દર્શાવે છે. ~2905, 2375, 1705, 1607, અને 1445 cm3 પરના શિખરો અનુક્રમે CH, O=C=O, C=O, C=C, અને CO સ્ટ્રેચિંગ સ્પંદનોને સોંપી શકાય છે. તે જાણીતું છે કે ઓક્સિજન કાર્યાત્મક જૂથો C=O અને CO વેનેડિયમની રેડોક્સ પ્રતિક્રિયાઓ માટે સક્રિય કેન્દ્રો તરીકે સેવા આપી શકે છે. બે ઇલેક્ટ્રોડની ભીનાશનું પરીક્ષણ અને તુલના કરવા માટે, આકૃતિ 5b, c માં બતાવ્યા પ્રમાણે સંપર્ક કોણ માપ લેવામાં આવ્યા હતા. HWO ઇલેક્ટ્રોડે તરત જ પાણીના ટીપાંને શોષી લીધા, જે ઉપલબ્ધ OH કાર્યાત્મક જૂથોને કારણે સુપરહાઇડ્રોફિલિસિટી દર્શાવે છે. HWO-50% C76 વધુ હાઇડ્રોફોબિક છે, 10 સેકન્ડ પછી લગભગ 135° ના સંપર્ક કોણ સાથે. જોકે, ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ માપનમાં, HWO-50%C76 ઇલેક્ટ્રોડ એક મિનિટ કરતા ઓછા સમયમાં સંપૂર્ણપણે ભીનું થઈ ગયું. ભીનાશ માપ XPS અને FTIR પરિણામો સાથે સુસંગત છે, જે દર્શાવે છે કે HWO સપાટી પર વધુ OH જૂથો તેને પ્રમાણમાં વધુ હાઇડ્રોફિલિક બનાવે છે.
HWO અને HWO-C76 નેનોકોમ્પોઝિટ્સની VO2+/VO2+ પ્રતિક્રિયાઓનું પરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું હતું અને એવી અપેક્ષા રાખવામાં આવી હતી કે HWO મિશ્ર એસિડમાં VO2+/VO2+ પ્રતિક્રિયામાં ક્લોરિન ઉત્ક્રાંતિને દબાવશે, અને C76 ઇચ્છિત VO2+/VO2+ રેડોક્સ પ્રતિક્રિયાને વધુ ઉત્પ્રેરિત કરશે. HWO સસ્પેન્શન અને CCC માં %, 30%, અને 50% C76 ઇલેક્ટ્રોડ્સ પર જમા થાય છે અને કુલ લોડિંગ લગભગ 2 mg/cm2 છે.
આકૃતિ 6 માં બતાવ્યા પ્રમાણે, મિશ્ર એસિડિક ઇલેક્ટ્રોલાઇટમાં CV દ્વારા ઇલેક્ટ્રોડ સપાટી પર VO2+/VO2+ પ્રતિક્રિયાના ગતિશાસ્ત્રની તપાસ કરવામાં આવી હતી. ગ્રાફ પર સીધા જ વિવિધ ઉત્પ્રેરકો માટે ΔEp અને Ipa/Ipc ની સરળ સરખામણી માટે પ્રવાહોને I/Ipa તરીકે દર્શાવવામાં આવ્યા છે. વર્તમાન ક્ષેત્ર એકમ ડેટા આકૃતિ 2S માં બતાવવામાં આવ્યો છે. આકૃતિ 6a માં બતાવે છે કે HWO ઇલેક્ટ્રોડ સપાટી પર VO2+/VO2+ રેડોક્સ પ્રતિક્રિયાના ઇલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સફર દરમાં થોડો વધારો કરે છે અને પરોપજીવી ક્લોરિન ઉત્ક્રાંતિની પ્રતિક્રિયાને દબાવી દે છે. જો કે, C76 ઇલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સફર દરમાં નોંધપાત્ર વધારો કરે છે અને ક્લોરિન ઉત્ક્રાંતિ પ્રતિક્રિયાને ઉત્પ્રેરિત કરે છે. તેથી, HWO અને C76 ના યોગ્ય રીતે રચાયેલ સંયોજનમાં શ્રેષ્ઠ પ્રવૃત્તિ અને ક્લોરિન ઉત્ક્રાંતિ પ્રતિક્રિયાને અટકાવવાની શ્રેષ્ઠ ક્ષમતા હોવાની અપેક્ષા છે. એવું જાણવા મળ્યું કે C76 ની સામગ્રીમાં વધારો કર્યા પછી, ઇલેક્ટ્રોડ્સની ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ પ્રવૃત્તિમાં સુધારો થયો છે, જે ΔEp માં ઘટાડો અને Ipa/Ipc ગુણોત્તરમાં વધારો (કોષ્ટક S3) દ્વારા પુરાવા મળે છે. આકૃતિ 6d (કોષ્ટક S3) માં Nyquist પ્લોટમાંથી કાઢવામાં આવેલા RCT મૂલ્યો દ્વારા પણ આની પુષ્ટિ કરવામાં આવી હતી, જે C76 સામગ્રીમાં વધારો સાથે ઘટતા જોવા મળ્યા હતા. આ પરિણામો Li ના અભ્યાસ સાથે પણ સુસંગત છે, જેમાં મેસોપોરસ WO3 માં મેસોપોરસ કાર્બન ઉમેરવાથી VO2+/VO2+35 પર ચાર્જ ટ્રાન્સફર ગતિશાસ્ત્રમાં સુધારો જોવા મળ્યો હતો. આ સૂચવે છે કે સીધી પ્રતિક્રિયા ઇલેક્ટ્રોડ વાહકતા (C=C બોન્ડ) 18, 24, 35, 36, 37 પર વધુ આધાર રાખી શકે છે. આ [VO(H2O)5]2+ અને [VO2(H2O)4]+ વચ્ચેના સંકલન ભૂમિતિમાં ફેરફારને કારણે પણ હોઈ શકે છે, C76 પેશી ઊર્જા ઘટાડીને પ્રતિક્રિયા ઓવરવોલ્ટેજ ઘટાડે છે. જો કે, HWO ઇલેક્ટ્રોડ્સ સાથે આ શક્ય ન પણ હોય.
(a) 0.1 M VOSO4/1 M H2SO4 + 1 M HCl ઇલેક્ટ્રોલાઇટમાં વિવિધ HWO:C76 ગુણોત્તર સાથે UCC અને HWO-C76 સંયોજનોની VO2+/VO2+ પ્રતિક્રિયાનું ચક્રીય વોલ્ટેમેટ્રિક વર્તન (ν = 5 mV/s). (b) રેન્ડલ્સ-સેવચિક અને (c) પ્રસરણ કાર્યક્ષમતાનું મૂલ્યાંકન કરવા અને k0(d) મૂલ્યો મેળવવા માટે નિકોલ્સન VO2+/VO2+ પદ્ધતિ.
VO2+/VO2+ પ્રતિક્રિયા માટે HWO-50% C76 લગભગ C76 જેવી જ ઇલેક્ટ્રોકેટાલિટીક પ્રવૃત્તિ દર્શાવતું હતું એટલું જ નહીં, પરંતુ, વધુ રસપ્રદ વાત એ છે કે, તે C76 ની તુલનામાં ક્લોરિન ઉત્ક્રાંતિને પણ દબાવી દે છે, જેમ કે આકૃતિ 6a માં બતાવ્યા પ્રમાણે, અને આકૃતિ 6d માં નાના અર્ધવર્તુળ (નીચલા RCT) પણ દર્શાવે છે. C76 એ HWO-50% C76 (કોષ્ટક S3) કરતા વધુ સ્પષ્ટ Ipa/Ipc દર્શાવ્યું, સુધારેલી પ્રતિક્રિયા ઉલટાવી શકાય તેવું કારણે નહીં, પરંતુ 1.2 V પર SHE સાથે ક્લોરિન ઘટાડા પ્રતિક્રિયાના પીક ઓવરલેપને કારણે. HWO નું શ્રેષ્ઠ પ્રદર્શન - 50% C76 નકારાત્મક રીતે ચાર્જ થયેલ ઉચ્ચ વાહક C76 અને HWO પર ઉચ્ચ ભીનાશ અને W-OH ઉત્પ્રેરક કાર્યક્ષમતા વચ્ચેના સિનર્જિસ્ટિક અસરને આભારી છે. ઓછું ક્લોરિન ઉત્સર્જન સંપૂર્ણ કોષની ચાર્જિંગ કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરશે, જ્યારે સુધારેલ ગતિશાસ્ત્ર સંપૂર્ણ કોષ વોલ્ટેજની કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરશે.
સમીકરણ S1 મુજબ, પ્રસરણ દ્વારા નિયંત્રિત અર્ધ-ઉલટાવી શકાય તેવી (પ્રમાણમાં ધીમી ઇલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સફર) પ્રતિક્રિયા માટે, પીક કરંટ (IP) ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા (n), ઇલેક્ટ્રોડ ક્ષેત્ર (A), પ્રસરણ ગુણાંક (D), ઇલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સફર ગુણાંક (α) ની સંખ્યા અને સ્કેનિંગ ગતિ (ν) પર આધાર રાખે છે. પરીક્ષણ કરાયેલ સામગ્રીના પ્રસરણ-નિયંત્રિત વર્તનનો અભ્યાસ કરવા માટે, IP અને ν1/2 વચ્ચેનો સંબંધ આકૃતિ 6b માં રજૂ કરવામાં આવ્યો હતો અને રજૂ કરવામાં આવ્યો હતો. બધી સામગ્રી રેખીય સંબંધ દર્શાવે છે, તેથી પ્રતિક્રિયા પ્રસરણ દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે. VO2+/VO2+ પ્રતિક્રિયા અર્ધ-ઉલટાવી શકાય તેવી હોવાથી, રેખાનો ઢાળ પ્રસરણ ગુણાંક અને α (સમીકરણ S1) ના મૂલ્ય પર આધાર રાખે છે. પ્રસરણ ગુણાંક સ્થિર હોવાથી (≈ 4 × 10–6 cm2/s)52, રેખાના ઢાળમાં તફાવત સીધો α ના વિવિધ મૂલ્યો સૂચવે છે, અને તેથી ઇલેક્ટ્રોડ સપાટી પર ઇલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સફર દર, જે C76 અને HWO -50% C76 માટે દર્શાવવામાં આવ્યો છે. સૌથી ઊભો ઢાળ (સૌથી વધુ ઇલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સફર દર).
કોષ્ટક S3 (આકૃતિ 6d) માં દર્શાવેલ ઓછી ફ્રીક્વન્સીઝ માટે ગણતરી કરાયેલ વોરબર્ગ ઢોળાવ (W) બધી સામગ્રી માટે 1 ની નજીક મૂલ્યો ધરાવે છે, જે રેડોક્સ પ્રજાતિઓના સંપૂર્ણ પ્રસારને સૂચવે છે અને ν1/2 ની તુલનામાં IP ના રેખીય વર્તનની પુષ્ટિ કરે છે. CV માપવામાં આવે છે. HWO-50% C76 માટે, વોરબર્ગ ઢોળાવ 1 થી 1.32 સુધી વિચલિત થાય છે, જે માત્ર રીએજન્ટ (VO2+) ના અર્ધ-અનંત પ્રસારને જ નહીં, પણ ઇલેક્ટ્રોડ છિદ્રાળુતાને કારણે પ્રસાર વર્તનમાં પાતળા-સ્તરના વર્તનનું સંભવિત યોગદાન પણ દર્શાવે છે.
VO2+/VO2+ રેડોક્સ પ્રતિક્રિયાની રિવર્સિબિલિટી (ઇલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સફર રેટ)નું વધુ વિશ્લેષણ કરવા માટે, નિકોલ્સન ક્વાસી-રિવર્સિબલ પ્રતિક્રિયા પદ્ધતિનો ઉપયોગ પ્રમાણભૂત દર સ્થિરાંક k041.42 નક્કી કરવા માટે પણ કરવામાં આવ્યો હતો. આ S2 સમીકરણનો ઉપયોગ કરીને પરિમાણહીન ગતિ પરિમાણ Ψ બનાવવા માટે કરવામાં આવે છે, જે ΔEp નું કાર્ય છે, જે ν-1/2 ના કાર્ય તરીકે છે. કોષ્ટક S4 દરેક ઇલેક્ટ્રોડ સામગ્રી માટે મેળવેલ Ψ મૂલ્યો દર્શાવે છે. પરિણામો (આકૃતિ 6c) સમીકરણ S3 (દરેક પંક્તિની બાજુમાં લખાયેલ અને કોષ્ટક S4 માં રજૂ કરાયેલ) નો ઉપયોગ કરીને દરેક પ્લોટના ઢાળમાંથી k0 × 104 cm/s મેળવવા માટે પ્લોટ કરવામાં આવ્યા હતા. HWO-50% C76 સૌથી વધુ ઢાળ (આકૃતિ 6c) ધરાવતું હોવાનું જાણવા મળ્યું, આમ k0 નું મહત્તમ મૂલ્ય 2.47 × 10–4 cm/s છે. આનો અર્થ એ થાય કે આ ઇલેક્ટ્રોડ સૌથી ઝડપી ગતિશાસ્ત્ર પ્રાપ્ત કરે છે, જે આકૃતિ 6a અને d અને કોષ્ટક S3 માં CV અને EIS પરિણામો સાથે સુસંગત છે. વધુમાં, RCT મૂલ્ય (કોષ્ટક S3) નો ઉપયોગ કરીને સમીકરણ S4 ના Nyquist પ્લોટ (આકૃતિ 6d) માંથી k0 નું મૂલ્ય પણ મેળવવામાં આવ્યું હતું. EIS ના આ k0 પરિણામો કોષ્ટક S4 માં સારાંશ આપવામાં આવ્યા છે અને એ પણ દર્શાવે છે કે HWO-50% C76 સિનર્જિસ્ટિક અસરને કારણે સૌથી વધુ ઇલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સફર દર દર્શાવે છે. દરેક પદ્ધતિના વિવિધ મૂળને કારણે k0 મૂલ્યો અલગ હોવા છતાં, તેઓ હજુ પણ સમાન તીવ્રતાનો ક્રમ દર્શાવે છે અને સુસંગતતા દર્શાવે છે.
પ્રાપ્ત ઉત્કૃષ્ટ ગતિશાસ્ત્રને સંપૂર્ણ રીતે સમજવા માટે, શ્રેષ્ઠ ઇલેક્ટ્રોડ સામગ્રીની તુલના અનકોટેડ UCC અને TCC ઇલેક્ટ્રોડ સાથે કરવી મહત્વપૂર્ણ છે. VO2+/VO2+ પ્રતિક્રિયા માટે, HWO-C76 એ માત્ર સૌથી નીચો ΔEp અને વધુ સારી ઉલટાવી શકાય તેવું દર્શાવ્યું ન હતું, પરંતુ TCC ની તુલનામાં પરોપજીવી ક્લોરિન ઉત્ક્રાંતિ પ્રતિક્રિયાને પણ નોંધપાત્ર રીતે દબાવી દીધી હતી, જેમ કે SHE (આકૃતિ 7a) ની સાપેક્ષમાં 1.45 V પર વર્તમાન દ્વારા માપવામાં આવ્યું હતું. સ્થિરતાના સંદર્ભમાં, અમે ધાર્યું હતું કે HWO-50% C76 ભૌતિક રીતે સ્થિર હતું કારણ કે ઉત્પ્રેરકને PVDF બાઈન્ડર સાથે મિશ્રિત કરવામાં આવ્યું હતું અને પછી કાર્બન કાપડ ઇલેક્ટ્રોડ પર લાગુ કરવામાં આવ્યું હતું. HWO-50% C76 એ UCC (આકૃતિ 7b) માટે 50 mV ની સરખામણીમાં 150 ચક્ર પછી 44 mV (ડિગ્રેડેશન દર 0.29 mV/ચક્ર) ની ટોચની શિફ્ટ દર્શાવી. આ મોટો તફાવત ન હોઈ શકે, પરંતુ UCC ઇલેક્ટ્રોડનું ગતિશાસ્ત્ર ખૂબ જ ધીમું છે અને સાયકલિંગ સાથે અધોગતિ પામે છે, ખાસ કરીને વિપરીત પ્રતિક્રિયાઓ માટે. જોકે TCC ની રિવર્સિબિલિટી UCC કરતા ઘણી સારી છે, TCC માં 150 ચક્ર પછી 73 mV ની મોટી પીક શિફ્ટ જોવા મળી, જે તેની સપાટી પર રચાયેલી ક્લોરિનની મોટી માત્રાને કારણે હોઈ શકે છે. જેથી ઉત્પ્રેરક ઇલેક્ટ્રોડ સપાટીને સારી રીતે વળગી રહે. પરીક્ષણ કરાયેલા બધા ઇલેક્ટ્રોડ્સ પરથી જોઈ શકાય છે તેમ, સમર્થિત ઉત્પ્રેરક વિનાના ઇલેક્ટ્રોડ્સમાં પણ સાયકલિંગ અસ્થિરતાની વિવિધ ડિગ્રીઓ જોવા મળી, જે સૂચવે છે કે સાયકલિંગ દરમિયાન પીક સેપરેશનમાં ફેરફાર ઉત્પ્રેરક વિભાજનને બદલે રાસાયણિક ફેરફારોને કારણે થતી સામગ્રીના નિષ્ક્રિયકરણને કારણે છે. વધુમાં, જો ઇલેક્ટ્રોડ સપાટીથી મોટી માત્રામાં ઉત્પ્રેરક કણોને અલગ કરવામાં આવે, તો આના પરિણામે પીક સેપરેશનમાં નોંધપાત્ર વધારો થશે (માત્ર 44 mV જ નહીં), કારણ કે સબસ્ટ્રેટ (UCC) VO2+/VO2+ રેડોક્સ પ્રતિક્રિયા માટે પ્રમાણમાં નિષ્ક્રિય છે.
UCC (a) ની સરખામણીમાં શ્રેષ્ઠ ઇલેક્ટ્રોડ સામગ્રીના CV ની સરખામણી અને VO2+/VO2+ રેડોક્સ પ્રતિક્રિયા (b) ની સ્થિરતા. 0.1 M VOSO4/1 M H2SO4 + 1 M HCl ઇલેક્ટ્રોલાઇટમાં બધા CV માટે ν = 5 mV/s.
VRFB ટેકનોલોજીનું આર્થિક આકર્ષણ વધારવા માટે, ઉચ્ચ ઉર્જા કાર્યક્ષમતા પ્રાપ્ત કરવા માટે વેનેડિયમ રેડોક્સ પ્રતિક્રિયાઓના ગતિશાસ્ત્રનો વિસ્તાર કરવો અને તેને સમજવું જરૂરી છે. HWO-C76 કમ્પોઝીટ તૈયાર કરવામાં આવ્યા હતા અને VO2+/VO2+ પ્રતિક્રિયા પર તેમની ઇલેક્ટ્રોકેટાલિટિક અસરનો અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો હતો. HWO એ મિશ્ર એસિડિક ઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સમાં થોડી ગતિશીલ વૃદ્ધિ દર્શાવી હતી પરંતુ ક્લોરિન ઉત્ક્રાંતિને નોંધપાત્ર રીતે દબાવી દીધી હતી. HWO-આધારિત ઇલેક્ટ્રોડ્સના ગતિશાસ્ત્રને વધુ ઑપ્ટિમાઇઝ કરવા માટે HWO:C76 ના વિવિધ ગુણોત્તરનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો. C76 ને HWO માં વધારવાથી સંશોધિત ઇલેક્ટ્રોડ પર VO2+/VO2+ પ્રતિક્રિયાના ઇલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સફર ગતિશાસ્ત્રમાં સુધારો થાય છે, જેમાંથી HWO-50% C76 શ્રેષ્ઠ સામગ્રી છે કારણ કે તે ચાર્જ ટ્રાન્સફર પ્રતિકાર ઘટાડે છે અને C76 અને TCC ડિપોઝિટની તુલનામાં ક્લોરિનને વધુ દબાવી દે છે. . આ C=C sp2 હાઇબ્રિડાઇઝેશન, OH અને W-OH કાર્યાત્મક જૂથો વચ્ચેના સિનર્જિસ્ટિક અસરને કારણે છે. HWO-50% C76 ના વારંવાર ચક્ર પછી અધોગતિ દર 0.29 mV/ચક્ર હોવાનું જાણવા મળ્યું, જ્યારે UCC અને TCC નો અધોગતિ દર અનુક્રમે 0.33 mV/ચક્ર અને 0.49 mV/ચક્ર છે, જે મિશ્ર એસિડ ઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સમાં તેને ખૂબ જ સ્થિર બનાવે છે. પ્રસ્તુત પરિણામોએ ઝડપી ગતિશાસ્ત્ર અને ઉચ્ચ સ્થિરતા સાથે VO2+/VO2+ પ્રતિક્રિયા માટે ઉચ્ચ પ્રદર્શન ઇલેક્ટ્રોડ સામગ્રીને સફળતાપૂર્વક ઓળખી કાઢી. આ આઉટપુટ વોલ્ટેજમાં વધારો કરશે, જેનાથી VRFB ની ઊર્જા કાર્યક્ષમતામાં વધારો થશે, આમ તેના ભાવિ વ્યાપારીકરણનો ખર્ચ ઘટાડશે.
વર્તમાન અભ્યાસમાં વપરાયેલ અને/અથવા વિશ્લેષણ કરાયેલ ડેટાસેટ્સ સંબંધિત લેખકો પાસેથી વાજબી વિનંતી પર ઉપલબ્ધ છે.
લુડેરર જી. એટ અલ. વૈશ્વિક લો-કાર્બન ઉર્જા દૃશ્યોમાં પવન અને સૌર ઉર્જાનો અંદાજ: એક પરિચય. ઊર્જા બચત. 64, 542–551. https://doi.org/10.1016/j.eneco.2017.03.027 (2017).
લી, એચજે, પાર્ક, એસ. અને કિમ, એચ. વેનેડિયમ/મેંગેનીઝ રેડોક્સ ફ્લો બેટરીના પ્રદર્શન પર MnO2 વરસાદની અસરનું વિશ્લેષણ. લી, એચજે, પાર્ક, એસ. અને કિમ, એચ. વેનેડિયમ/મેંગેનીઝ રેડોક્સ ફ્લો બેટરીના પ્રદર્શન પર MnO2 વરસાદની અસરનું વિશ્લેષણ.લી, એચજે, પાર્ક, એસ. અને કિમ, એચ. વેનેડિયમ મેંગેનીઝ રેડોક્સ ફ્લો બેટરીના પ્રદર્શન પર MnO2 ડિપોઝિશનની અસરનું વિશ્લેષણ. 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. લી, એચજે, પાર્ક, એસ. અને કિમ, એચ. એમએનઓ2લી, એચજે, પાર્ક, એસ. અને કિમ, એચ. વેનેડિયમ મેંગેનીઝ રેડોક્સ ફ્લો બેટરીના પ્રદર્શન પર MnO2 ડિપોઝિશનની અસરનું વિશ્લેષણ.જે. ઇલેક્ટ્રોકેમિસ્ટ્રી. સમાજવાદી પાર્ટી. 165(5), A952-A956. https://doi.org/10.1149/2.0881805jes (2018).
શાહ, એએ, ટાંગીરાલા, આર., સિંઘ, આર., વિલ્સ, આરજીએ અને વોલ્શ, એફસી. ઓલ-વેનેડિયમ ફ્લો બેટરી માટે એક ગતિશીલ યુનિટ સેલ મોડેલ. શાહ, એએ, ટાંગીરાલા, આર., સિંઘ, આર., વિલ્સ, આરજીએ અને વોલ્શ, એફસી. ઓલ-વેનેડિયમ ફ્લો બેટરી માટે એક ગતિશીલ યુનિટ સેલ મોડેલ.શાહ એએ, ટાંગીરાલા આર, સિંઘ આર, વિલ્સ આરજી. અને વોલ્શ એફકે ઓલ-વેનેડિયમ ફ્લો બેટરીના પ્રાથમિક કોષનું ગતિશીલ મોડેલ. શાહ, એએ, ટંગીરાલા, આર., સિંઘ, આર., વિલ્સ, આરજીએ અને વોલ્શ, FC 全钒液流电池的动态单元电池模型. શાહ, એએ, ટાંગીરાલા, આર., સિંઘ, આર., વિલ્સ, આરજીએ અને વોલ્શ, એફસી.શાહ એએ, ટાંગીરાલા આર, સિંઘ આર, વિલ્સ આરજી. અને વોલ્શ એફકે મોડેલ ડાયનેમિક સેલ ઓફ ઓલ-વેનેડિયમ રેડોક્સ ફ્લો બેટરી.જે. ઇલેક્ટ્રોકેમિસ્ટ્રી. સમાજવાદી પાર્ટી. 158(6), A671. https://doi.org/10.1149/1.3561426 (2011).
ગેન્ડોમી, વાયએ, એરોન, ડીએસ, ઝાવોડઝિન્સ્કી, ટીએ અને મેન્ચ, એમએમ ઇન સીટુ પોટેન્શિયલ ડિસ્ટ્રિબ્યુશન માપન અને ઓલ-વેનેડિયમ રેડોક્સ ફ્લો બેટરી માટે માન્ય મોડેલ. ગેન્ડોમી, વાયએ, એરોન, ડીએસ, ઝાવોડઝિન્સ્કી, ટીએ અને મેન્ચ, એમએમ ઇન સીટુ પોટેન્શિયલ ડિસ્ટ્રિબ્યુશન માપન અને ઓલ-વેનેડિયમ રેડોક્સ ફ્લો બેટરી માટે માન્ય મોડેલ.ગેન્ડોમી, યુ. એ., એરોન, ડીએસ, ઝાવોડઝિન્સ્કી, ટીએ અને મેન્ચ, એમએમ ઇન-સીટુ પોટેન્શિયલ ડિસ્ટ્રિબ્યુશન મેઝરમેન્ટ અને ઓલ-વેનેડિયમ ફ્લો બેટરી રેડોક્સ પોટેન્શિયલ માટે માન્ય મોડેલ. 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勁桨。 Gandomi, YA, Aaron, DS, Zawodzinski, TA અને Mench, MM.全વેનેડિયમ ઓક્સિડેઝ રેડોક્સ 液流液的原位સંભવિત વિતરણનું માપન અને માન્યતા મોડેલ.ગેન્ડોમી, યુ. એ., એરોન, ડીએસ, ઝાવોડઝિન્સ્કી, ટીએ અને મેન્ચ, એમએમ ઓલ-વેનેડિયમ ફ્લો રેડોક્સ બેટરી માટે ઇન-સીટુ પોટેન્શિયલ ડિસ્ટ્રિબ્યુશનનું મોડેલ માપન અને ચકાસણી.જે. ઇલેક્ટ્રોકેમિસ્ટ્રી. સમાજવાદી પાર્ટી. 163(1), A5188-A5201. https://doi.org/10.1149/2.0211601jes (2016).
સુશિમા, એસ. અને સુઝુકી, ટી. ઇલેક્ટ્રોડ આર્કિટેક્ચરને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવા માટે ઇન્ટરડિજિટેડ ફ્લો ફિલ્ડ સાથે વેનેડિયમ રેડોક્સ ફ્લો બેટરીનું મોડેલિંગ અને સિમ્યુલેશન. સુશિમા, એસ. અને સુઝુકી, ટી. ઇલેક્ટ્રોડ આર્કિટેક્ચરને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવા માટે ઇન્ટરડિજિટેડ ફ્લો ફિલ્ડ સાથે વેનેડિયમ રેડોક્સ ફ્લો બેટરીનું મોડેલિંગ અને સિમ્યુલેશન.સુશિમા, એસ. અને સુઝુકી, ટી. ઇલેક્ટ્રોડ આર્કિટેક્ચરના ઑપ્ટિમાઇઝેશન માટે કાઉન્ટર-પોલરાઇઝ્ડ ફ્લો સાથે ફ્લો-થ્રુ વેનેડિયમ રેડોક્સ બેટરીનું મોડેલિંગ અને સિમ્યુલેશન. 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，用于优化电极。 Tsushima, S. & Suzuki, T. 叉指流场的叉指流场的叉指流场的વેનેડિયમ ઓક્સાઇડ રિડક્શન લિક્વિડ સ્ટ્રીમ બેટરી ઇલેક્ટ્રોડ સ્ટ્રક્ચરને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવા માટે મોડેલિંગ અને સિમ્યુલેશન.સુશિમા, એસ. અને સુઝુકી, ટી. ઇલેક્ટ્રોડ સ્ટ્રક્ચરના ઑપ્ટિમાઇઝેશન માટે કાઉન્ટર-પિન ફ્લો ફિલ્ડ સાથે વેનેડિયમ રેડોક્સ ફ્લો બેટરીનું મોડેલિંગ અને સિમ્યુલેશન.જે. ઇલેક્ટ્રોકેમિસ્ટ્રી. સમાજવાદી પાર્ટી. 167(2), 020553. https://doi.org/10.1149/1945-7111/ab6dd0 (2020).
સન, બી. અને સ્કાયલાસ-કાઝાકોસ, એમ. વેનેડિયમ રેડોક્સ ફ્લો બેટરી એપ્લિકેશન માટે ગ્રેફાઇટ ઇલેક્ટ્રોડ સામગ્રીમાં ફેરફાર—I. સન, બી. અને સ્કાયલાસ-કાઝાકોસ, એમ. વેનેડિયમ રેડોક્સ ફ્લો બેટરી એપ્લિકેશન માટે ગ્રેફાઇટ ઇલેક્ટ્રોડ સામગ્રીમાં ફેરફાર—I.સન, બી. અને સાયલાસ-કાઝાકોસ, એમ. વેનેડિયમ રેડોક્સ બેટરી માટે ગ્રેફાઇટ ઇલેક્ટ્રોડ સામગ્રીમાં ફેરફાર - I. સન, બી. અને સ્કાયલાસ-કાઝાકોસ, એમ. 石墨电极材料在钒氧化还原液流电池应用中的改性——I. સન, બી. અને સ્કાયલાસ-કાઝાકોસ, એમ. વેનેડિયમ ઓક્સિડેશન રિડક્શન લિક્વિડ બેટરી એપ્લિકેશનમાં 石墨 ઇલેક્ટ્રોડ મટિરિયલ્સમાં ફેરફાર——I.સન, બી. અને સાયલાસ-કાઝાકોસ, એમ. વેનેડિયમ રેડોક્સ બેટરીમાં ઉપયોગ માટે ગ્રેફાઇટ ઇલેક્ટ્રોડ સામગ્રીમાં ફેરફાર - I.ગરમી સારવાર ઇલેક્ટ્રોકેમ. એક્ટા 37(7), 1253-1260. https://doi.org/10.1016/0013-4686(92)85064-R (1992).
લિયુ, ટી., લી, એક્સ., ઝાંગ, એચ. અને ચેન, જે. સુધારેલ પાવર ડેન્સિટી સાથે વેનેડિયમ ફ્લો બેટરી (VFBs) તરફ ઇલેક્ટ્રોડ મટિરિયલ્સ પર પ્રગતિ. લિયુ, ટી., લી, એક્સ., ઝાંગ, એચ. અને ચેન, જે. સુધારેલ પાવર ડેન્સિટી સાથે વેનેડિયમ ફ્લો બેટરી (VFBs) તરફ ઇલેક્ટ્રોડ મટિરિયલ્સ પર પ્રગતિ.લિયુ, ટી., લી, એક્સ., ઝાંગ, એચ. અને ચેન, જે. સુધારેલ પાવર ઘનતા સાથે વેનેડિયમ ફ્લો બેટરી (VFB) માં ઇલેક્ટ્રોડ સામગ્રીમાં પ્રગતિ. લિયુ, ટી., લી, એક્સ., ઝાંગ, એચ. અને ચેન, જે. 提高功率密度的钒液流电池(VFB) 电极材料的进展. લિયુ, ટી., લી, એક્સ., ઝાંગ, એચ. અને ચેન, જે.લિયુ, ટી., લી, એસ., ઝાંગ, એચ. અને ચેન, જે. વધેલી પાવર ડેન્સિટી સાથે વેનેડિયમ રેડોક્સ ફ્લો બેટરી (VFB) માટે ઇલેક્ટ્રોડ મટિરિયલ્સમાં પ્રગતિ.જે. એનર્જી કેમિસ્ટ્રી. 27(5), 1292-1303. https://doi.org/10.1016/j.jechem.2018.07.003 (2018).
લિયુ, ક્યુએચ અને અન્ય. ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા વેનેડિયમ રેડોક્સ ફ્લો સેલ ઓપ્ટિમાઇઝ્ડ ઇલેક્ટ્રોડ રૂપરેખાંકન અને પટલ પસંદગી સાથે. જે. ઇલેક્ટ્રોકેમિસ્ટ્રી. સમાજવાદી પક્ષ. 159(8), A1246-A1252. https://doi.org/10.1149/2.051208jes (2012).
વેઇ, જી., જિયા, સી., લિયુ, જે. અને યાન, સી. કાર્બન ફીલ્ટ સપોર્ટેડ કાર્બન નેનોટ્યુબ્સ ઉત્પ્રેરક વેનેડિયમ રેડોક્સ ફ્લો બેટરી એપ્લિકેશન માટે સંયુક્ત ઇલેક્ટ્રોડ. વેઇ, જી., જિયા, સી., લિયુ, જે. અને યાન, સી. કાર્બન ફીલ્ટ સપોર્ટેડ કાર્બન નેનોટ્યુબ્સ ઉત્પ્રેરક વેનેડિયમ રેડોક્સ ફ્લો બેટરી એપ્લિકેશન માટે સંયુક્ત ઇલેક્ટ્રોડ.વેઇ, જી., જિયા, ક્યૂ., લિયુ, જે. અને યાંગ, કે. વેનેડિયમ રેડોક્સ બેટરીમાં ઉપયોગ માટે કાર્બન ફીલ્ડ સબસ્ટ્રેટ સાથે કાર્બન નેનોટ્યુબ પર આધારિત સંયુક્ત ઇલેક્ટ્રોડ ઉત્પ્રેરક. વેઈ, જી., જિયા, સી., લિયુ, જે. અને યાન, સી. વેઇ, જી., જિયા, સી., લિયુ, જે. અને યાન, સી. વેનેડિયમ ઓક્સિડેશન રિડક્શન લિક્વિડ ફ્લો બેટરી એપ્લિકેશન માટે કાર્બન ફીલ્ટ-લોડેડ કાર્બન નેનોટ્યુબ ઉત્પ્રેરક સંયુક્ત ઇલેક્ટ્રોડ.વેઇ, જી., જિયા, ક્યૂ., લિયુ, જે. અને યાંગ, કે. વેનેડિયમ રેડોક્સ બેટરીમાં ઉપયોગ માટે કાર્બન ફીલ્ડ સબસ્ટ્રેટ સાથે કાર્બન નેનોટ્યુબ ઉત્પ્રેરકનું સંયુક્ત ઇલેક્ટ્રોડ.જે. પાવર. 220, 185–192. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2012.07.081 (2012).
મૂન, એસ., ક્વોન, બીડબ્લ્યુ, ચુંગ, વાય. અને ક્વોન, વાય. એસિડિફાઇડ સીએનટી પર બિસ્મથ સલ્ફેટ કોટેડની વેનેડિયમ રેડોક્સ ફ્લો બેટરીના પ્રદર્શન પર અસર. મૂન, એસ., ક્વોન, બીડબ્લ્યુ, ચુંગ, વાય. અને ક્વોન, વાય. એસિડિફાઇડ સીએનટી પર બિસ્મથ સલ્ફેટ કોટેડની વેનેડિયમ રેડોક્સ ફ્લો બેટરીના પ્રદર્શન પર અસર.મૂન, એસ., ક્વોન, બીડબ્લ્યુ, ચાંગ, વાય. અને ક્વોન, વાય. ફ્લો-થ્રુ વેનેડિયમ રેડોક્સ બેટરીની લાક્ષણિકતાઓ પર ઓક્સિડાઇઝ્ડ સીએનટી પર જમા થયેલા બિસ્મથ સલ્ફેટનો પ્રભાવ. મૂન, એસ., ક્વોન, BW, ચુંગ, વાય. અને ક્વોન, વાય. 涂在酸化CNT 上的硫酸铋对钒氧化还原液流电池性能的影响. મૂન, એસ., ક્વોન, બીડબ્લ્યુ, ચુંગ, વાય. અને ક્વોન, વાય. વેનેડિયમ ઓક્સિડેશન ઘટાડા પ્રવાહી પ્રવાહ બેટરી કામગીરી પર CNT ઓક્સિડેશન પર બિસ્મથ સલ્ફેટની અસર.મૂન, એસ., ક્વોન, બીડબ્લ્યુ, ચાંગ, વાય. અને ક્વોન, વાય. ફ્લો-થ્રુ વેનેડિયમ રેડોક્સ બેટરીની લાક્ષણિકતાઓ પર ઓક્સિડાઇઝ્ડ સીએનટી પર જમા થયેલા બિસ્મથ સલ્ફેટનો પ્રભાવ.જે. ઇલેક્ટ્રોકેમિસ્ટ્રી. સમાજવાદી પાર્ટી. 166(12), A2602. https://doi.org/10.1149/2.1181912jes (2019).
હુઆંગ આર.-એચ. પંડિત/મલ્ટિલેયર કાર્બન નેનોટ્યુબ મોડિફાઇડ એક્ટિવ ઇલેક્ટ્રોડ્સ ફોર વેનેડિયમ રેડોક્સ ફ્લો બેટરી. જે. ઇલેક્ટ્રોકેમિસ્ટ્રી. સોશિયાલિસ્ટ પાર્ટી. 159(10), A1579. https://doi.org/10.1149/2.003210jes (2012).
કાન, એસ. એટ અલ. વેનેડિયમ રેડોક્સ ફ્લો બેટરી ઓર્ગેનોમેટાલિક સ્કેફોલ્ડ્સમાંથી મેળવેલા નાઇટ્રોજન-ડોપેડ કાર્બન નેનોટ્યુબથી શણગારેલા ઇલેક્ટ્રોકેટાલિસ્ટનો ઉપયોગ કરે છે. જે. ઇલેક્ટ્રોકેમિસ્ટ્રી. સમાજવાદી પાર્ટી. 165(7), A1388. https://doi.org/10.1149/2.0621807jes (2018).
ખાન, પી. અને અન્ય. ગ્રાફીન ઓક્સાઇડ નેનોશીટ્સ વેનેડિયમ રેડોક્સ ફ્લો બેટરીમાં VO2+/ અને V2+/V3+ રેડોક્સ યુગલો માટે ઉત્તમ ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ સક્રિય સામગ્રી તરીકે સેવા આપે છે. કાર્બન 49(2), 693–700. https://doi.org/10.1016/j.carbon.2010.10.022 (2011).
ગોન્ઝાલેઝ ઝેડ. એટ અલ. વેનેડિયમ રેડોક્સ બેટરી એપ્લિકેશન માટે ગ્રાફીન-સંશોધિત ગ્રેફાઇટ ફીલનું ઉત્કૃષ્ટ ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ પ્રદર્શન. જે. પાવર. 338, 155-162. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2016.10.069 (2017).
ગોન્ઝાલેઝ, ઝેડ., વિઝિરેનુ, એસ., ડાયનેસ્કુ, જી., બ્લેન્કો, સી. અને સાન્ટામરિયા, આર. વેનેડિયમ રેડોક્સ ફ્લો બેટરીમાં કાર્બન નેનોવોલ પાતળા ફિલ્મોને નેનોસ્ટ્રક્ચર્ડ ઇલેક્ટ્રોડ મટિરિયલ તરીકે બનાવે છે. ગોન્ઝાલેઝ, ઝેડ., વિઝિરેનુ, એસ., ડાયનેસ્કુ, જી., બ્લેન્કો, સી. અને સાન્ટામરિયા, આર. વેનેડિયમ રેડોક્સ ફ્લો બેટરીમાં કાર્બન નેનોવોલ પાતળા ફિલ્મોને નેનોસ્ટ્રક્ચર્ડ ઇલેક્ટ્રોડ મટિરિયલ તરીકે બનાવે છે.ગોન્ઝાલેઝ ઝેડ., વિઝિરિયાનુ એસ., ડાયનેસ્કુ જી., બ્લેન્કો સી. અને સાન્ટામરિયા આર. વેનેડિયમ રેડોક્સ ફ્લો બેટરીમાં નેનોસ્ટ્રક્ચર્ડ ઇલેક્ટ્રોડ મટિરિયલ તરીકે કાર્બન નેનોવોલની પાતળી ફિલ્મો.ગોન્ઝાલેઝ ઝેડ., વિઝિરિયાનુ એસ., ડાયનેસ્કુ જી., બ્લેન્કો એસ. અને સાન્ટામારિયા આર. વેનેડિયમ રેડોક્સ ફ્લો બેટરીમાં નેનોસ્ટ્રક્ચર્ડ ઇલેક્ટ્રોડ મટિરિયલ્સ તરીકે કાર્બન નેનોવોલ ફિલ્મો. નેનો એનર્જી 1(6), 833–839. https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2012.07.003 (2012).
ઓપર, ડીઓ, નાનક્યા, આર., લી, જે. અને જંગ, એચ. ઉચ્ચ-પ્રદર્શન વેનેડિયમ રેડોક્સ ફ્લો બેટરી માટે ત્રિ-પરિમાણીય મેસોપોરસ ગ્રાફીન-સંશોધિત કાર્બન ફીલ્ટ. ઓપર, ડીઓ, નાનક્યા, આર., લી, જે. અને જંગ, એચ. ઉચ્ચ-પ્રદર્શન વેનેડિયમ રેડોક્સ ફ્લો બેટરી માટે ત્રિ-પરિમાણીય મેસોપોરસ ગ્રાફીન-સંશોધિત કાર્બન ફીલ્ટ.ઓપર ડીઓ, નાનક્યા આર., લી જે., અને યુંગ એચ. ઉચ્ચ-પ્રદર્શન વેનેડિયમ રેડોક્સ ફ્લો બેટરી માટે ત્રિ-પરિમાણીય ગ્રાફીન-સંશોધિત મેસોપોરસ કાર્બન ફીલ્ટ. 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。 ઓપર, ડીઓ, નાનક્યા, આર., લી, જે. અને જંગ, એચ.ઓપર ડીઓ, નાનક્યા આર., લી જે., અને યુંગ એચ. ઉચ્ચ-પ્રદર્શન વેનેડિયમ રેડોક્સ ફ્લો બેટરી માટે ત્રિ-પરિમાણીય ગ્રાફીન-સંશોધિત મેસોપોરસ કાર્બન ફીલ્ટ.ઇલેક્ટ્રોકેમ. એક્ટ 330, 135276. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2019.135276 (2020).