Շնորհակալություն Nature.com կայք այցելելու համար: Ձեր օգտագործած դիտարկիչի տարբերակն ունի սահմանափակ CSS աջակցություն: Լավագույն փորձի համար խորհուրդ ենք տալիս օգտագործել թարմացված դիտարկիչ (կամ անջատել համատեղելիության ռեժիմը Internet Explorer-ում): Մինչդեռ, շարունակական աջակցությունն ապահովելու համար, մենք կայքը կցուցադրենք առանց ոճերի և JavaScript-ի:
Կարուսել, որը միաժամանակ ցուցադրում է երեք սլայդ: Օգտագործեք «Նախորդ» և «Հաջորդ» կոճակները՝ միաժամանակ երեք սլայդով անցնելու համար, կամ օգտագործեք վերջում գտնվող սահող կոճակները՝ միաժամանակ երեք սլայդով անցնելու համար:
Ամբողջությամբ վանադիումային հոսքային օքսիդա-վերականգնման մարտկոցների (VRFB) համեմատաբար բարձր գինը սահմանափակում է դրանց լայն կիրառումը: VRFB-ի տեսակարար հզորությունը և էներգաարդյունավետությունը բարձրացնելու համար անհրաժեշտ է բարելավել էլեկտրաքիմիական ռեակցիաների կինետիկան, ինչը կնվազեցնի VRFB-ի կՎտժ արժեքը: Այս աշխատանքում հիդրոթերմալ սինթեզված հիդրատացված վոլֆրամի օքսիդի (HWO) նանոմասնիկները՝ C76-ը և C76/HWO-ն, նստեցվել են ածխածնային կտորի էլեկտրոդների վրա և փորձարկվել որպես VO2+/VO2+ օքսիդա-վերականգնման ռեակցիայի էլեկտրակատալիզատորներ: Դաշտային էմիսիոն սկանավորող էլեկտրոնային մանրադիտակ (FESEM), էներգիայի դիսպերսիոն ռենտգենյան սպեկտրոսկոպիա (EDX), բարձր թույլտվությամբ թափանցող էլեկտրոնային մանրադիտակ (HR-TEM), ռենտգենյան դիֆրակցիա (XRD), ռենտգենյան ֆոտոէլեկտրոնային սպեկտրոսկոպիա (XPS), ինֆրակարմիր Ֆուրիեի ձևափոխման սպեկտրոսկոպիա (FTIR) և շփման անկյան չափումներ: Պարզվել է, որ C76 ֆուլերենների ավելացումը HWO-ին կարող է բարելավել էլեկտրոդի կինետիկան՝ մեծացնելով էլեկտրահաղորդականությունը և ապահովելով օքսիդացված ֆունկցիոնալ խմբեր դրա մակերեսին, այդպիսով խթանելով VO2+/VO2+ օքսիդա-վերականգնման ռեակցիան: HWO/C76 կոմպոզիտը (50 զանգվածային % C76) ապացուցեց, որ լավագույն ընտրությունն է VO2+/VO2+ ռեակցիայի համար՝ 176 մՎ ΔEp-ով, մինչդեռ չմշակված ածխածնային կտորը (UCC)՝ 365 մՎ: Բացի այդ, HWO/C76 կոմպոզիտը ցույց տվեց նշանակալի արգելակող ազդեցություն պարազիտային քլորի անջատման ռեակցիայի վրա՝ W-OH ֆունկցիոնալ խմբի շնորհիվ:
Մարդկային ինտենսիվ գործունեությունը և արագընթաց արդյունաբերական հեղափոխությունը հանգեցրել են էլեկտրաէներգիայի անհամեմատ բարձր պահանջարկի, որը տարեկան աճում է մոտ 3%-ով1: Տասնամյակներ շարունակ բրածո վառելիքի լայնորեն օգտագործումը որպես էներգիայի աղբյուր հանգեցրել է ջերմոցային գազերի արտանետումների, որոնք նպաստում են գլոբալ տաքացմանը, ջրի և օդի աղտոտվածությանը՝ սպառնալով ամբողջ էկոհամակարգերին: Արդյունքում, մաքուր և վերականգնվող քամու և արևային էներգիայի ներթափանցումը, կանխատեսումների համաձայն, մինչև 2050 թվականը կհասնի ընդհանուր էլեկտրաէներգիայի 75%-ի1: Սակայն, երբ վերականգնվող աղբյուրներից ստացված էլեկտրաէներգիայի մասնաբաժինը գերազանցում է ընդհանուր էլեկտրաէներգիայի արտադրության 20%-ը, ցանցը դառնում է անկայուն:
Բոլոր էներգիայի կուտակման համակարգերի շարքում, ինչպիսին է հիբրիդային վանադիումային օքսիդա-վերականգնման հոսքային մարտկոցը2, ամբողջությամբ վանադիումային օքսիդա-վերականգնման հոսքային մարտկոցը (VRFB) ամենաարագ զարգացել է իր բազմաթիվ առավելությունների շնորհիվ և համարվում է էներգիայի երկարաժամկետ կուտակման լավագույն լուծումը (մոտ 30 տարի): ) Վերականգնվող էներգիայի հետ համատեղ տարբերակներ4: Սա պայմանավորված է հզորության և էներգիայի խտության տարանջատմամբ, արագ արձագանքով, երկար ծառայության ժամկետով և տարեկան համեմատաբար ցածր՝ $65/կՎտժ արժեքով՝ համեմատած լիթիում-իոնային և կապարաթթվային մարտկոցների $93-140/կՎտժ-ի և համապատասխանաբար մեկ կՎտժ-ի համար 279-420 ԱՄՆ դոլարի հետ:
Այնուամենայնիվ, դրանց լայնածավալ առևտրայնացումը դեռևս սահմանափակված է համակարգային համեմատաբար բարձր կապիտալ ծախսերով, հիմնականում բջջային կույտերի պատճառով4,5: Այսպիսով, կույտի աշխատանքի բարելավումը՝ երկու կիսատարրային ռեակցիաների կինետիկան մեծացնելով, կարող է նվազեցնել կույտի չափը և, հետևաբար, ծախսերը: Հետևաբար, անհրաժեշտ է էլեկտրոնների արագ փոխանցում էլեկտրոդի մակերեսին, որը կախված է էլեկտրոդի նախագծումից, կազմից և կառուցվածքից և պահանջում է զգույշ օպտիմալացում6: Չնայած ածխածնային էլեկտրոդների լավ քիմիական և էլեկտրաքիմիական կայունությանը և լավ էլեկտրահաղորդականությանը, դրանց չմշակված կինետիկան դանդաղ է՝ թթվածնի ֆունկցիոնալ խմբերի բացակայության և հիդրոֆիլության պատճառով7,8: Հետևաբար, տարբեր էլեկտրակատալիզատորներ համակցվում են ածխածնային էլեկտրոդների, մասնավորապես ածխածնային նանոկառուցվածքների և մետաղական օքսիդների հետ՝ երկու էլեկտրոդների կինետիկան բարելավելու համար, դրանով իսկ մեծացնելով VRFB էլեկտրոդի կինետիկան:
C76-ի վերաբերյալ մեր նախորդ աշխատանքներից բացի, մենք առաջին անգամ հաղորդել ենք այս ֆուլերենի գերազանց էլեկտրակատալիտիկ ակտիվության մասին VO2+/VO2+ լիցքի փոխանցման համար՝ համեմատած ջերմամշակված և չմշակված ածխածնային կտորի հետ: Դիմադրությունը նվազել է 99.5%-ով և 97%-ով: VO2+/VO2+ ռեակցիայի համար ածխածնային նյութերի կատալիտիկ կատարողականությունը C76-ի համեմատ ներկայացված է S1 աղյուսակում: Մյուս կողմից, շատ մետաղական օքսիդներ, ինչպիսիք են CeO225, ZrO226, MoO327, NiO28, SnO229, Cr2O330 և WO331, 32, 33, 34, 35, 36, 37, օգտագործվել են դրանց բարձրացված թրջելիության և առատ թթվածնային ֆունկցիոնալության շնորհիվ: , 38. խումբ: Այս մետաղական օքսիդների կատալիտիկ ակտիվությունը VO2+/VO2+ ռեակցիայում ներկայացված է S2 աղյուսակում: WO3-ը օգտագործվել է զգալի թվով աշխատանքներում՝ իր ցածր գնի, թթվային միջավայրում բարձր կայունության և բարձր կատալիտիկ ակտիվության շնորհիվ31,32,33,34,35,36,37,38: Այնուամենայնիվ, WO3-ի պատճառով կաթոդային կինետիկայի բարելավումը աննշան է: WO3-ի հաղորդունակությունը բարելավելու համար ստուգվել է վերականգնված վոլֆրամի օքսիդի (W18O49) օգտագործման ազդեցությունը կաթոդային ակտիվության վրա38: Հիդրատացված վոլֆրամի օքսիդը (HWO) երբեք չի փորձարկվել VRFB կիրառություններում, չնայած այն ցուցաբերում է ավելի մեծ ակտիվություն գերկոնդենսատորային կիրառություններում՝ անջուր WOx-ի համեմատ ավելի արագ կատիոնների դիֆուզիայի շնորհիվ39,40: Երրորդ սերնդի վանադիումային օքսիդա-վերականգնման հոսքային մարտկոցն օգտագործում է HCl-ից և H2SO4-ից կազմված խառը թթվային էլեկտրոլիտ՝ մարտկոցի աշխատանքը բարելավելու և էլեկտրոլիտում վանադիումի իոնների լուծելիությունն ու կայունությունը բարելավելու համար: Այնուամենայնիվ, պարազիտային քլորի առաջացման ռեակցիան դարձել է երրորդ սերնդի թերություններից մեկը, ուստի քլորի գնահատման ռեակցիան զսպելու եղանակների որոնումը դարձել է մի քանի հետազոտական ​​խմբերի ուշադրության կենտրոնում:
Այստեղ VO2+/VO2+ ռեակցիայի փորձարկումներ են իրականացվել ածխածնային կտորի էլեկտրոդների վրա նստեցված HWO/C76 կոմպոզիտների վրա՝ կոմպոզիտների էլեկտրահաղորդականության և էլեկտրոդի մակերեսի օքսիդա-վերականգնման կինետիկայի միջև հավասարակշռություն գտնելու համար՝ միաժամանակ ճնշելով պարազիտային քլորի արտազատման արձագանքը (CER): Հիդրատացված վոլֆրամի օքսիդի (HWO) նանոմասնիկները սինթեզվել են պարզ հիդրոթերմալ մեթոդով: Փորձերը կատարվել են խառը թթվային էլեկտրոլիտում (H2SO4/HCl)՝ գործնականում երրորդ սերնդի VRFB (G3) մոդելավորելու և HWO-ի ազդեցությունը պարազիտային քլորի արտազատման ռեակցիայի վրա հետազոտելու համար:
Այս ուսումնասիրության մեջ օգտագործվել են վանադիումի(IV) սուլֆատի հիդրատ (VOSO4, 99.9%, Alfa-Aeser), ծծմբական թթու (H2SO4), աղաթթու (HCl), դիմեթիլֆորմամիդ (DMF, Sigma-Aldrich), պոլիվինիլիդենֆտորիդ (PVDF, Sigma)-Aldrich), նատրիումի վոլֆրամի օքսիդի դիհիդրատ (Na2WO4, 99%, Sigma-Aldrich) և հիդրոֆիլ ածխածնային կտոր ELAT (Fuel Cell Store):
Հիդրատացված վոլֆրամի օքսիդը (HWO) ստացվել է հիդրոթերմալ ռեակցիա 43-ով, որի ընթացքում 2 գ Na2WO4 աղը լուծվել է 12 մլ H2O-ի մեջ՝ անգույն լուծույթ ստանալու համար, այնուհետև կաթիլ-կաթիլ ավելացվել է 12 մլ 2 Մ HCl՝ բաց դեղին կախույթ ստանալու համար: Կեղտը տեղադրվել է տեֆլոնային պատված չժանգոտվող պողպատե ավտոկլավի մեջ և պահվել է ջեռոցում 180°C ջերմաստիճանում 3 ժամ՝ հիդրոթերմալ ռեակցիայի համար: Մնացորդը հավաքվել է ֆիլտրացիայի միջոցով, լվացվել է 3 անգամ էթանոլով և ջրով, չորացվել է ջեռոցում 70°C ջերմաստիճանում մոտ 3 ժամ, ապա մանրացվել է՝ կապտամոխրագույն HWO փոշի ստանալու համար:
Ստացված (չմշակված) ածխածնային կտորից պատրաստված էլեկտրոդները (CCT) օգտագործվել են այնպես, ինչպես կան կամ ջերմային մշակմամբ ենթարկվել են խողովակային վառարանում 450°C ջերմաստիճանում օդում 15 ºC/րոպե տաքացման արագությամբ 10 ժամվա ընթացքում՝ մշակված CC-ներ (TCC) ստանալու համար, ինչպես նկարագրված է նախորդ հոդվածում24: UCC-ն և TCC-ն կտրվել են մոտավորապես 1.5 սմ լայնությամբ և 7 սմ երկարությամբ էլեկտրոդների: C76, HWO, HWO-10% C76, HWO-30% C76 և HWO-50% C76 սուսպենզիաները պատրաստվել են՝ մոտ 1 մլ DMF-ին ավելացնելով 20 մգ .% (~2.22 մգ) PVDF կապակցանյութ և ուլտրաձայնային մշակման ենթարկվելով 1 ժամ՝ միատարրությունը բարելավելու համար: 2 մգ C76, HWO և HWO-C76 կոմպոզիտներ հաջորդաբար կիրառվել են մոտավորապես 1.5 սմ2 UCC ակտիվ էլեկտրոդի մակերեսին: Բոլոր կատալիզատորները բեռնվել են UCC էլեկտրոդների վրա, իսկ TCC-ն օգտագործվել է միայն համեմատության նպատակներով, քանի որ մեր նախորդ աշխատանքը ցույց է տվել, որ ջերմային մշակում անհրաժեշտ չէ24: Զգացմունքային նստվածքի առաջացումը իրականացվել է 100 մկլ կախույթի վրա (բեռնվածք՝ 2 մգ) խոզանակով քսելով՝ ավելի հավասարաչափ էֆեկտ ստանալու համար: Այնուհետև բոլոր էլեկտրոդները չորացվել են ջեռոցում 60°C ջերմաստիճանում գիշերը: Էլեկտրոդները չափվել են առաջ և հետ՝ ճշգրիտ պաշարային բեռնումն ապահովելու համար: Որոշակի երկրաչափական մակերես (~1.5 սմ2) ունենալու և մազանոթային էֆեկտի պատճառով վանադիումի էլեկտրոլիտի էլեկտրոդ բարձրանալը կանխելու համար ակտիվ նյութի վրա քսվել է պարաֆինի բարակ շերտ:
HWO մակերևույթի ձևաբանությունը դիտարկելու համար օգտագործվել է դաշտային էմիսիոն սկանավորող էլեկտրոնային մանրադիտակ (FESEM, Zeiss SEM Ultra 60, 5 կՎ): Feii8SEM (EDX, Zeiss Inc.)-ով հագեցած էներգիայի դիսպերսիոն ռենտգենյան սպեկտրոմետր օգտագործվել է UCC էլեկտրոդների վրա HWO-50%C76 տարրերը քարտեզագրելու համար: 200 կՎ արագացնող լարման տակ աշխատող բարձր լուծաչափով թափանցող էլեկտրոնային մանրադիտակ (HR-TEM, JOEL JEM-2100) օգտագործվել է բարձր լուծաչափով HWO մասնիկների և դիֆրակցիոն օղակների պատկերման համար: Crystallography Toolbox (CrysTBox) ծրագիրը օգտագործում է ringGUI ֆունկցիան՝ HWO օղակի դիֆրակցիոն պատկերը վերլուծելու և արդյունքները XRD պատկերի հետ համեմատելու համար: UCC-ի և TCC-ի կառուցվածքը և գրաֆիտացումը վերլուծվել են ռենտգենյան դիֆրակցիայի (XRD) միջոցով՝ 2.4°/րոպե սկանավորման արագությամբ՝ 5°-ից մինչև 70°՝ Cu Kα (λ = 1.54060 Å) միջոցով՝ օգտագործելով Panalytical ռենտգենյան դիֆրակտոմետր (մոդել 3600): XRD-ն ցույց է տվել HWO-ի բյուրեղային կառուցվածքը և փուլը: PANalytical X'Pert HighScore ծրագիրը օգտագործվել է HWO գագաթները տվյալների բազայում առկա վոլֆրամի օքսիդի քարտեզների հետ համապատասխանեցնելու համար45: HWO-ի արդյունքները համեմատվել են TEM արդյունքների հետ: HWO նմուշների քիմիական կազմը և վիճակը որոշվել են ռենտգենյան ֆոտոէլեկտրոնային սպեկտրոսկոպիայի միջոցով (XPS, ESCALAB 250Xi, ThermoScientific): Պիկերի դեկոնվոլյուցիայի և տվյալների վերլուծության համար օգտագործվել է CASA-XPS ծրագիրը (v 2.3.15): HWO-ի և HWO-50%C76-ի մակերևութային ֆունկցիոնալ խմբերը որոշելու համար չափումները կատարվել են Ֆուրիեի ձևափոխության ինֆրակարմիր սպեկտրոսկոպիայի միջոցով (FTIR, Perkin Elmer սպեկտրոմետր, օգտագործելով KBr FTIR): Արդյունքները համեմատվել են XPS արդյունքների հետ: Էլեկտրոդների թրջվելու ունակությունը բնութագրելու համար օգտագործվել են նաև շփման անկյան չափումներ (KRUSS DSA25):
Բոլոր էլեկտրաքիմիական չափումների համար օգտագործվել է Biologic SP 300 աշխատանքային կայան: VO2+/VO2+ օքսիդա-վերականգնման ռեակցիայի էլեկտրոդային կինետիկան և ռեակտիվի դիֆուզիայի (VOSO4(VO2+)) ազդեցությունը ռեակցիայի արագության վրա ուսումնասիրելու համար օգտագործվել են ցիկլիկ վոլտամպերմետրիա (CV) և էլեկտրաքիմիական իմպեդանսային սպեկտրոսկոպիա (EIS): Երկու մեթոդներն էլ օգտագործել են եռաէլեկտրոդային խցիկ՝ 0.1 Մ VOSO4 (V4+) էլեկտրոլիտի կոնցենտրացիայով 1 Մ H2SO4 + 1 Մ HCl (թթուների խառնուրդ) լուծույթում: Ներկայացված բոլոր էլեկտրաքիմիական տվյալները IR շտկված են: Հագեցած կալոմելային էլեկտրոդը (SCE) և պլատինե (Pt) կծիկը օգտագործվել են համապատասխանաբար որպես հղման և հակադարձ էլեկտրոդ: CV-ի համար VO2+/VO2+ պոտենցիալի պատուհանին կիրառվել են 5, 20 և 50 մՎ/վրկ սկանավորման արագություններ (ν) (0–1) V vs. SCE-ի համար, այնուհետև ճշգրտվել են SHE-ի համար՝ (VSCE = 0.242 V vs. HSE) գծապատկերը կազմելու համար: Էլեկտրոդային ակտիվության պահպանումն ուսումնասիրելու համար UCC, TCC, UCC-C76, UCC-HWO և UCC-HWO-50% C76-ի համար կատարվել են կրկնակի ցիկլային CV-ներ ν 5 մՎ/վրկ հաճախականությամբ: EIS չափումների համար VO2+/VO2+ օքսիդա-վերականգնման ռեակցիայի հաճախականության միջակայքը կազմել է 0.01-105 Հց, իսկ բաց միացման լարման (OCV) դեպքում լարման խանգարումը՝ 10 մՎ: Յուրաքանչյուր փորձ կրկնվել է 2-3 անգամ՝ արդյունքների համապատասխանությունն ապահովելու համար: Հետերոգեն արագության հաստատունները (k0) ստացվել են Նիկոլսոնի մեթոդով46,47:
Հիդրատացված վոլֆրամի օքսիդը (HVO) հաջողությամբ սինթեզվել է հիդրոթերմալ մեթոդով: Նկար 1ա-ում ներկայացված SEM պատկերը ցույց է տալիս, որ նստեցված HWO-ն բաղկացած է 25-50 նմ չափերի նանոմասնիկների կլաստերներից:
HWO-ի ռենտգենյան դիֆրակցիոն պատկերը ցույց է տալիս (001) և (002) գագաթներ համապատասխանաբար մոտ 23.5° և ~47.5° անկյուններում, որոնք բնորոշ են ոչ ստեխիոմետրիկ WO2.63-ին (W32O84) (PDF 077–0810, a = 21.4 Å, b = 17.8 Å, c = 3.8 Å, α = β = γ = 90°), որը համապատասխանում է դրանց մաքուր կապույտ գույնին (Նկ. 1բ) 48.49: Մոտավորապես 20.5°, 27.1°, 28.1°, 30.8°, 35.7°, 36.7° և 52.7° անկյուններում գտնվող այլ գագաթներ վերագրվել են (140), (620), (350), (720), (740), (560°) անկյուններին: ) ) և (970) դիֆրակցիոն հարթությունները համապատասխանաբար WO2.63-ին ուղղահայաց են։ Նույն սինթետիկ մեթոդը կիրառել են Սոնգարան և այլք՝ 43, սպիտակ արտադրանք ստանալու համար, որը վերագրվել է WO3(H2O)0.333-ի առկայությանը։ Սակայն, այս աշխատանքում, տարբեր պայմանների պատճառով, ստացվել է կապտամոխրագույն արտադրանք, ինչը ցույց է տալիս, որ WO3(H2O)0.333 (PDF 087-1203, a = 7.3 Å, b = 12.5 Å, c = 7.7 Å, α = β = γ = 90°) և վոլֆրամի օքսիդի վերականգնված ձևը։ X'Pert HighScore ծրագրաշարի միջոցով կիսաքանակական վերլուծությունը ցույց է տվել 26% WO3(H2O)0.333:74% W32O84։ Քանի որ W32O84-ը բաղկացած է W6+ և W4+-ից (1.67:1 W6+:W4+), W6+ և W4+-ի գնահատված պարունակությունը համապատասխանաբար կազմում է մոտ 72% W6+ և 28% W4+: C76 մասնիկների SEM պատկերները, միջուկի մակարդակում 1 վայրկյանանոց XPS սպեկտրները, TEM պատկերները, FTIR սպեկտրները և Ռամանի սպեկտրները ներկայացվել են մեր նախորդ հոդվածում: Ըստ Կավադայի և այլոց,50,51 C76-ի ռենտգենյան դիֆրակցիան տոլուոլի հեռացումից հետո ցույց է տվել FCC-ի մոնոկլինիկ կառուցվածքը:
Նկար 2ա և բ-ում ներկայացված SEM պատկերները ցույց են տալիս, որ HWO-ն և HWO-50%C76-ը հաջողությամբ նստեցվել են UCC էլեկտրոդի ածխածնային մանրաթելերի վրա և դրանց միջև: Նկար 2դ-զ-ում ներկայացված են վոլֆրամի, ածխածնի և թթվածնի EDX տարրերի քարտեզները նկար 2գ-ում ներկայացված SEM պատկերների վրա, ինչը ցույց է տալիս, որ վոլֆրամը և ածխածինը հավասարաչափ խառնված են (ցույց տալով նմանատիպ բաշխում) ամբողջ էլեկտրոդի մակերեսին, և կոմպոզիտը հավասարաչափ չի նստեցվել նստեցման մեթոդի բնույթի պատճառով:
Նստեցված HWO մասնիկների (ա) և HWO-C76 մասնիկների (բ) ՍԷՄ պատկերներ: UCC-ի վրա բեռնված HWO-C76-ի EDX քարտեզագրումը՝ օգտագործելով պատկերի (գ) մակերեսը, ցույց է տալիս վոլֆրամի (դ), ածխածնի (ե) և թթվածնի (զ) բաշխումը նմուշում:
HR-TEM-ը օգտագործվել է բարձր խոշորացման պատկերման և բյուրեղագրական տեղեկատվության համար (Նկար 3): HWO-ն ցույց է տալիս նանոխորանարդի ձևաբանությունը, ինչպես ցույց է տրված Նկար 3ա-ում և ավելի հստակ՝ Նկար 3բ-ում: Ընտրված տարածքների դիֆրակցիայի համար նանոխորանարդը մեծացնելով՝ կարելի է պատկերացնել Բրեգգի օրենքին համապատասխանող ցանցի կառուցվածքը և դիֆրակցիոն հարթությունները, ինչպես ցույց է տրված Նկար 3գ-ում, ինչը հաստատում է նյութի բյուրեղությունը: Նկար 3գ-ի ներդիրում ցույց է տրված d 3.3 Å հեռավորությունը, որը համապատասխանում է համապատասխանաբար WO3(H2O)0.333 և W32O84 փուլերում հայտնաբերված (022) և (620) դիֆրակցիոն հարթություններին43,44,49: Սա համապատասխանում է վերևում նկարագրված XRD վերլուծությանը (Նկար 1բ), քանի որ դիտարկված ցանցի հարթության d հեռավորությունը (Նկար 3գ) համապատասխանում է HWO նմուշում XRD-ի ամենաուժեղ գագաթնակետին: Նմուշի օղակները նույնպես ցույց են տրված Նկար 3դ-ում, որտեղ յուրաքանչյուր օղակ համապատասխանում է առանձին հարթության: WO3(H2O)0.333 և W32O84 հարթությունները համապատասխանաբար գունավորված են սպիտակ և կապույտ, և դրանց համապատասխան XRD գագաթները նույնպես ցույց են տրված Նկար 1բ-ում: Օղակաձև դիագրամում ցույց տրված առաջին օղակը համապատասխանում է (022) կամ (620) դիֆրակցիոն հարթության ռենտգենյան պատկերի առաջին նշված գագաթին: (022)-ից մինչև (402) օղակները d-տարածության արժեքները կազմում են 3.30, 3.17, 2.38, 1.93 և 1.69 Å, ինչը համապատասխանում է XRD արժեքներին՝ 3.30, 3.17, 2, 45, 1.93 և 1.66 Å, որը համապատասխանաբար հավասար է 44, 45-ի:
(ա) HWO-ի HR-TEM պատկերը, (բ)-ն ցույց է տալիս մեծացված պատկերը: Ցանցային հարթությունների պատկերները ներկայացված են (գ)-ում, ներդիրում (գ)-ն ցույց է տալիս հարթությունների մեծացված պատկերը և 0.33 նմ d քայլը, որը համապատասխանում է (002) և (620) հարթություններին: (դ) HWO օղակաձև նախշը ցույց է տալիս WO3(H2O)0.333 (սպիտակ) և W32O84 (կապույտ) հետ կապված հարթությունները:
Վոլֆրամի մակերևութային քիմիան և օքսիդացման վիճակը որոշելու համար կատարվել է XPS վերլուծություն (Նկարներ S1 և 4): Սինթեզված HWO-ի լայն դիապազոնային XPS սկանավորման սպեկտրը ցույց է տրված նկար S1-ում, որը ցույց է տալիս վոլֆրամի առկայությունը: W 4f և O 1s միջուկային մակարդակների XPS նեղ սկանավորման սպեկտրները ցույց են տրված համապատասխանաբար նկար 4a և b-ում: W 4f սպեկտրը բաժանվում է երկու սպին-օրբիտալ դուբլետների, որոնք համապատասխանում են W օքսիդացման վիճակի կապի էներգիաներին: W 4f7/2-ը 36.6 և 34.9 eV-ում բնորոշ են համապատասխանաբար 40 W4+ վիճակին: )0.333: Հարմարեցված տվյալները ցույց են տալիս, որ W6+ և W4+ ատոմային տոկոսները համապատասխանաբար կազմում են 85% և 15%, որոնք մոտ են XRD տվյալներից գնահատված արժեքներին՝ հաշվի առնելով երկու մեթոդների միջև եղած տարբերությունները: Երկու մեթոդներն էլ քանակական տեղեկատվություն են տրամադրում ցածր ճշգրտությամբ, մասնավորապես XRD-ն: Բացի այդ, այս երկու մեթոդները վերլուծում են նյութի տարբեր մասեր, քանի որ XRD-ը զանգվածային մեթոդ է, մինչդեռ XPS-ը մակերեսային մեթոդ է, որը մոտենում է ընդամենը մի քանի նանոմետրի: O 1s սպեկտրը բաժանված է երկու գագաթների՝ 533 (22.2%) և 530.4 eV (77.8%): Առաջինը համապատասխանում է OH-ին, իսկ երկրորդը՝ WO2-ում ցանցում առկա թթվածնային կապերին: OH ֆունկցիոնալ խմբերի առկայությունը համապատասխանում է HWO2-ի հիդրատացիոն հատկություններին:
Այս երկու նմուշների վրա նաև FTIR վերլուծություն է իրականացվել՝ հիդրատացված HWO կառուցվածքում ֆունկցիոնալ խմբերի և կոորդինացնող ջրի մոլեկուլների առկայությունը ուսումնասիրելու համար: Արդյունքները ցույց են տալիս, որ HWO-50% C76 նմուշի և FT-IR HWO արդյունքները նման են HWO-ի առկայության պատճառով, սակայն գագաթների ինտենսիվությունը տարբերվում է վերլուծության նախապատրաստման համար օգտագործված նմուշի տարբեր քանակի պատճառով (Նկար 5ա): HWO-50% C76-ը ցույց է տալիս, որ բոլոր գագաթները, բացառությամբ վոլֆրամի օքսիդի գագաթնակետի, կապված են ֆուլերենի 24 հետ: Նկար 5ա-ում մանրամասն նկարագրվածը ցույց է տալիս, որ երկու նմուշներն էլ ցուցաբերում են շատ ուժեղ լայն գոտի՝ ~710/սմ2-ում, որը պայմանավորված է HWO ցանցային կառուցվածքում OWO ձգման տատանումներով, իսկ ~840/սմ2-ում ուժեղ ուսը՝ WO-ին: Ձգման տատանումների համար մոտ 1610/սմ2 սուր գոտին վերագրվում է OH-ի ծռման տատանումներին, մինչդեռ մոտ 3400/սմ2 լայն կլանման գոտին վերագրվում է OH-ի ձգման տատանումներին հիդրօքսիլային խմբերում43: Այս արդյունքները համապատասխանում են Նկար 4բ-ում ներկայացված XPS սպեկտրներին, որտեղ WO ֆունկցիոնալ խմբերը կարող են ապահովել ակտիվ կենտրոններ VO2+/VO2+ ռեակցիայի համար։
HWO-ի և HWO-50% C76-ի FTIR վերլուծություն (ա), նշված ֆունկցիոնալ խմբերը և շփման անկյան չափումները (բ, գ):
OH խումբը կարող է նաև կատալիզացնել VO2+/VO2+ ռեակցիան՝ միաժամանակ մեծացնելով էլեկտրոդի հիդրոֆիլությունը, դրանով իսկ խթանելով դիֆուզիայի և էլեկտրոնների փոխանցման արագությունը: Ինչպես ցույց է տրված, HWO-50% C76 նմուշը ցույց է տալիս C76-ի լրացուցիչ գագաթնակետ: ~2905, 2375, 1705, 1607 և 1445 սմ3 գագաթնակետերը կարող են համապատասխանաբար վերագրվել CH, O=C=O, C=O, C=C և CO ձգման տատանումներին: Հայտնի է, որ թթվածնի ֆունկցիոնալ խմբերը՝ C=O և CO, կարող են ծառայել որպես վանադիումի օքսիդա-վերականգնման ռեակցիաների ակտիվ կենտրոններ: Երկու էլեկտրոդների թրջվելիությունը ստուգելու և համեմատելու համար, շփման անկյան չափումները կատարվել են, ինչպես ցույց է տրված Նկար 5բ, գ-ում: HWO էլեկտրոդը անմիջապես կլանել է ջրի կաթիլները, ինչը ցույց է տալիս գերհիդրոֆիլությունը՝ առկա OH ֆունկցիոնալ խմբերի պատճառով: HWO-50% C76-ը ավելի հիդրոֆոբ է, 10 վայրկյան անց մոտ 135° շփման անկյունով: Սակայն, էլեկտրաքիմիական չափումների ժամանակ, HWO-50%C76 էլեկտրոդը լիովին թրջվել է մեկ րոպեից էլ պակաս ժամանակում: Թրջվելու չափումները համապատասխանում են XPS և FTIR արդյունքներին, ինչը ցույց է տալիս, որ HWO մակերեսին OH խմբերի ավելի մեծ քանակը այն դարձնում է համեմատաբար ավելի հիդրոֆիլ:
Փորձարկվել են HWO և HWO-C76 նանոկոմպոզիտների VO2+/VO2+ ռեակցիաները, և ենթադրվում էր, որ HWO-ն կկանխի քլորի արտազատումը VO2+/VO2+ ռեակցիայի ժամանակ խառը թթվում, իսկ C76-ը կկատալիզի ցանկալի VO2+/VO2+ օքսիդա-վերականգնման ռեակցիան։ %, 30% և 50% C76 HWO կախույթներում և CCC-ն նստեցվել է էլեկտրոդների վրա մոտ 2 մգ/սմ2 ընդհանուր բեռնվածությամբ։
Ինչպես ցույց է տրված նկար 6-ում, էլեկտրոդի մակերեսին VO2+/VO2+ ռեակցիայի կինետիկան ուսումնասիրվել է CV-ի միջոցով խառը թթվային էլեկտրոլիտում: Հոսանքները ներկայացված են որպես I/Ipa՝ ΔEp-ի և Ipa/Ipc-ի հեշտ համեմատության համար տարբեր կատալիզատորների համար անմիջապես գրաֆիկի վրա: Հոսանքի մակերեսի միավոր տվյալները ներկայացված են նկար 2S-ում: Նկար 6ա-ում ցույց է տրված, որ HWO-ն փոքր-ինչ մեծացնում է VO2+/VO2+ օքսիդա-վերականգնման ռեակցիայի էլեկտրոնների փոխանցման արագությունը էլեկտրոդի մակերեսին և ճնշում է պարազիտային քլորի արտազատման ռեակցիան: Այնուամենայնիվ, C76-ը զգալիորեն մեծացնում է էլեկտրոնների փոխանցման արագությունը և կատալիզացնում քլորի արտազատման ռեակցիան: Հետևաբար, HWO-ի և C76-ի ճիշտ ձևակերպված կոմպոզիտը, ենթադրվում է, որ կունենա լավագույն ակտիվությունը և քլորի արտազատման ռեակցիան զսպելու ամենամեծ ունակությունը: Պարզվել է, որ C76-ի պարունակությունը մեծացնելուց հետո էլեկտրոդների էլեկտրաքիմիական ակտիվությունը բարելավվել է, ինչը վկայում են ΔEp-ի նվազումը և Ipa/Ipc հարաբերակցության աճը (աղյուսակ S3): Սա նաև հաստատվել է Նկ. 6դ-ում (աղյուսակ S3) ներկայացված Նյուքվիստի գրաֆիկից ստացված պատահականացված փորձարկման արժեքներով, որոնք, ինչպես պարզվել է, նվազում են C76 պարունակության աճին զուգընթաց: Այս արդյունքները համապատասխանում են նաև Լիի ուսումնասիրությանը, որտեղ մեզոփորոզ ածխածնի ավելացումը մեզոփորոզ WO3-ին ցույց է տվել լիցքի փոխանցման կինետիկայի բարելավում VO2+/VO2+35-ի վրա: Սա ցույց է տալիս, որ ուղղակի ռեակցիան կարող է ավելի շատ կախված լինել էլեկտրոդի հաղորդունակությունից (C=C կապ) 18, 24, 35, 36, 37: Սա կարող է նաև պայմանավորված լինել [VO(H2O)5]2+ և [VO2(H2O)4]+ միջև կոորդինացիոն երկրաչափության փոփոխությամբ, C76-ը նվազեցնում է ռեակցիայի գերլարումը՝ նվազեցնելով հյուսվածքի էներգիան: Այնուամենայնիվ, դա կարող է հնարավոր չլինել HWO էլեկտրոդներով:
(ա) UCC և HWO-C76 կոմպոզիտների VO2+/VO2+ ռեակցիայի ցիկլիկ վոլտամպերմետրիկ վարքագիծը (ν = 5 մՎ/վ)՝ տարբեր HWO:C76 հարաբերակցություններով 0.1 Մ VOSO4/1 Մ H2SO4 + 1 Մ HCl էլեկտրոլիտում։ (բ) Ռանդլս-Սևչիկ և (գ) Նիկոլսոնի VO2+/VO2+ մեթոդը՝ դիֆուզիոն արդյունավետությունը գնահատելու և k0(d) արժեքներ ստանալու համար։
HWO-50% C76-ը ոչ միայն VO2+/VO2+ ռեակցիայի համար ցուցաբերում էր գրեթե նույն էլեկտրակատալիտիկ ակտիվությունը, ինչ C76-ը, այլև, ավելի հետաքրքիր է, որ այն լրացուցիչ ճնշում է քլորի արտազատումը C76-ի համեմատ, ինչպես ցույց է տրված նկար 6ա-ում, և նաև ցուցաբերում է փոքր կիսաշրջան նկար 6դ-ում (ավելի ցածր RCT): C76-ը ցույց է տվել ավելի բարձր ակնհայտ Ipa/Ipc, քան HWO-50% C76-ը (աղյուսակ S3), ոչ թե ռեակցիայի բարելավված շրջելիության պատճառով, այլ քլորի վերականգնման ռեակցիայի գագաթնակետային համընկնման պատճառով SHE-ի հետ 1.2 Վ լարման դեպքում: HWO-50% C76-ի լավագույն աշխատանքը պայմանավորված է բացասական լիցքավորված բարձր հաղորդունակությամբ C76-ի և HWO-ի վրա բարձր թրջելիության և W-OH կատալիտիկ ֆունկցիոնալության միջև սիներգիստական ​​ազդեցությամբ: Քլորի ավելի քիչ արտանետումները կբարելավեն ամբողջ բջջի լիցքավորման արդյունավետությունը, մինչդեռ բարելավված կինետիկան կբարելավի ամբողջ բջջի լարման արդյունավետությունը:
Համաձայն S1 հավասարման, դիֆուզիոն կառավարվող կիսա-շրջելի (համեմատաբար դանդաղ էլեկտրոնների փոխանցում) ռեակցիայի համար գագաթնակետային հոսանքը (IP) կախված է էլեկտրոնների քանակից (n), էլեկտրոդի մակերեսից (A), դիֆուզիոն գործակցից (D), էլեկտրոնների փոխանցման գործակցից (α) և սկանավորման արագությունից (ν): Փորձարկվող նյութերի դիֆուզիոն կառավարվող վարքագիծն ուսումնասիրելու համար IP-ի և ν1/2-ի միջև կապը գծագրվել և ներկայացվել է Նկար 6բ-ում: Քանի որ բոլոր նյութերը ցույց են տալիս գծային կապ, ռեակցիան կառավարվում է դիֆուզիոնով: Քանի որ VO2+/VO2+ ռեակցիան կիսա-շրջելի է, գծի թեքությունը կախված է դիֆուզիոն գործակցից և α-ի արժեքից (հավասարում S1): Քանի որ դիֆուզիոն գործակիցը հաստատուն է (≈ 4 × 10–6 սմ2/վ)52, գծի թեքության տարբերությունն ուղղակիորեն ցույց է տալիս α-ի տարբեր արժեքներ, և, հետևաբար, էլեկտրոդային մակերեսի վրա էլեկտրոնների փոխանցման արագությունը, որը ցույց է տրված C76-ի և HWO -50% C76-ի համար: Ամենաթեք թեքությունը (էլեկտրոնների փոխանցման ամենաբարձր արագությունը):
S3 աղյուսակում (Նկ. 6դ) ներկայացված ցածր հաճախականությունների համար հաշվարկված Վարբուրգի թեքությունները (W) բոլոր նյութերի համար ունեն 1-ին մոտ արժեքներ, ինչը ցույց է տալիս օքսիդա-վերականգնման տեսակների կատարյալ դիֆուզիան և հաստատում է IP-ի գծային վարքագիծը՝ համեմատած ν1/2-ի հետ: Չափվում է CV-ն: HWO-50% C76-ի համար Վարբուրգի թեքությունը շեղվում է 1-ից մինչև 1.32, ինչը ցույց է տալիս ոչ միայն ռեակտիվի կիսաանվերջ դիֆուզիան (VO2+), այլև բարակ շերտի վարքագծի հնարավոր ներդրումը դիֆուզիոն վարքագծին՝ էլեկտրոդային ծակոտկենության պատճառով:
VO2+/VO2+ օքսիդա-վերականգնման ռեակցիայի շրջելիությունը (էլեկտրոնների փոխանցման արագությունը) ավելի մանրամասն վերլուծելու համար Նիկոլսոնի կիսա-շրջելի ռեակցիայի մեթոդը նույնպես օգտագործվել է ստանդարտ արագության հաստատունը k041.42 որոշելու համար: Սա արվում է S2 հավասարման միջոցով՝ Ψ անչափ կինետիկ պարամետրը կառուցելու համար, որը ΔEp-ի ֆունկցիա է, որպես ν-1/2-ի ֆունկցիա: S4 աղյուսակը ցույց է տալիս յուրաքանչյուր էլեկտրոդի նյութի համար ստացված Ψ արժեքները: Արդյունքները (Նկար 6գ) գծագրվել են յուրաքանչյուր գրաֆիկի թեքությունից k0 × 104 սմ/վ ստանալու համար՝ օգտագործելով S3 հավասարումը (գրված է յուրաքանչյուր տողի կողքին և ներկայացված է S4 աղյուսակում): Պարզվել է, որ HWO-50% C76-ն ունի ամենաբարձր թեքությունը (Նկար 6գ), հետևաբար k0-ի առավելագույն արժեքը կազմում է 2.47 × 10–4 սմ/վ: Սա նշանակում է, որ այս էլեկտրոդը հասնում է ամենաարագ կինետիկային, ինչը համապատասխանում է Նկար 6ա-ում և դ-ում, ինչպես նաև S3 աղյուսակում ներկայացված CV և EIS արդյունքներին: Բացի այդ, k0-ի արժեքը ստացվել է նաև S4 հավասարման Նայքվիստի գրաֆիկից (Նկար 6դ)՝ օգտագործելով RCT արժեքը (աղյուսակ S3): EIS-ից ստացված այս k0 արդյունքները ամփոփված են S4 աղյուսակում և ցույց են տալիս, որ HWO-50% C76-ը ցուցաբերում է էլեկտրոնների փոխանցման ամենաբարձր արագությունը՝ սիներգետիկ էֆեկտի շնորհիվ: Չնայած k0 արժեքները տարբերվում են յուրաքանչյուր մեթոդի տարբեր ծագման պատճառով, դրանք դեռևս ցույց են տալիս նույն կարգի մեծություն և հետևողականություն:
Ստացված գերազանց կինետիկան լիովին հասկանալու համար կարևոր է համեմատել օպտիմալ էլեկտրոդային նյութերը չծածկված UCC և TCC էլեկտրոդների հետ: VO2+/VO2+ ռեակցիայի համար HWO-C76-ը ոչ միայն ցույց տվեց ամենացածր ΔEp-ը և ավելի լավ շրջելիություն, այլև զգալիորեն ճնշեց պարազիտային քլորի արտազատման ռեակցիան TCC-ի համեմատ, որը չափվել է SHE-ի նկատմամբ 1.45 Վ հոսանքով (Նկար 7ա): Կայունության առումով մենք ենթադրեցինք, որ HWO-50% C76-ը ֆիզիկապես կայուն է, քանի որ կատալիզատորը խառնվել է PVDF կապակցանյութի հետ, ապա կիրառվել ածխածնային կտորից պատրաստված էլեկտրոդների վրա: HWO-50% C76-ը ցույց տվեց 44 մՎ գագաթնակետային տեղաշարժ (քայքայման արագություն՝ 0.29 մՎ/ցիկլ) 150 ցիկլից հետո՝ համեմատած UCC-ի 50 մՎ-ի հետ (Նկար 7բ): Սա կարող է մեծ տարբերություն չլինել, բայց UCC էլեկտրոդների կինետիկան շատ դանդաղ է և քայքայվում է ցիկլի ընթացքում, հատկապես հակադարձ ռեակցիաների դեպքում: Չնայած TCC-ի շրջելիությունը շատ ավելի լավ է, քան UCC-ինը, TCC-ն 150 ցիկլից հետո ունեցել է մեծ՝ 73 մՎ գագաթնակետային տեղաշարժ, որը կարող է պայմանավորված լինել դրա մակերեսին առաջացած քլորի մեծ քանակությամբ, այնպես որ կատալիզատորը լավ է կպչում էլեկտրոդի մակերեսին: Ինչպես երևում է բոլոր փորձարկված էլեկտրոդներից, նույնիսկ առանց հենարանային կատալիզատորների էլեկտրոդները ցույց են տվել ցիկլային անկայունության տարբեր աստիճաններ, ինչը ենթադրում է, որ ցիկլային ցիկլի ընթացքում գագաթնակետային բաժանման փոփոխությունը պայմանավորված է նյութի դեակտիվացմամբ, որը պայմանավորված է քիմիական փոփոխություններով, այլ ոչ թե կատալիզատորային բաժանմամբ: Բացի այդ, եթե էլեկտրոդի մակերեսից բաժանվի կատալիզատորի մեծ քանակությամբ մասնիկներ, դա կհանգեցնի գագաթնակետային բաժանման զգալի աճի (ոչ միայն 44 մՎ), քանի որ հիմքը (UCC) համեմատաբար անգործուն է VO2+/VO2+ օքսիդա-վերականգնման ռեակցիայի համար:
Լավագույն էլեկտրոդային նյութի սպառողական արժեքի (ՍԳ) համեմատությունը UCC-ի հետ (ա) և VO2+/VO2+ օքսիդա-վերականգնման ռեակցիայի (բ) կայունության հետ։ ν = 5 մՎ/վ բոլոր ՍԳ-ների համար 0.1 Մ VOSO4/1 Մ H2SO4 + 1 Մ HCl էլեկտրոլիտում։
VRFB տեխնոլոգիայի տնտեսական գրավչությունը բարձրացնելու համար, վանադիումի օքսիդա-վերականգնման ռեակցիաների կինետիկայի ընդլայնումը և հասկացումը կարևոր է բարձր էներգաարդյունավետության հասնելու համար: Պատրաստվել են HWO-C76 կոմպոզիտներ և ուսումնասիրվել է դրանց էլեկտրակատալիտիկ ազդեցությունը VO2+/VO2+ ռեակցիայի վրա: HWO-ն ցույց է տվել աննշան կինետիկ բարելավում խառը թթվային էլեկտրոլիտներում, բայց զգալիորեն ճնշել է քլորի արտազատումը: HWO:C76-ի տարբեր հարաբերակցություններ օգտագործվել են HWO-ի վրա հիմնված էլեկտրոդների կինետիկան հետագա օպտիմալացնելու համար: C76-ի ավելացումը HWO-ի բարելավում է VO2+/VO2+ ռեակցիայի էլեկտրոնների փոխանցման կինետիկան մոդիֆիկացված էլեկտրոդի վրա, որից HWO-50% C76-ը լավագույն նյութն է, քանի որ այն նվազեցնում է լիցքի փոխանցման դիմադրությունը և ավելի է ճնշում քլորը՝ համեմատած C76-ի և TCC նստվածքի հետ: Սա պայմանավորված է C=C sp2 հիբրիդացման, OH և W-OH ֆունկցիոնալ խմբերի միջև սիներգիստական ​​ազդեցությամբ: HWO-50% C76-ի կրկնակի ցիկլավորումից հետո քայքայման արագությունը կազմել է 0.29 մՎ/ցիկլ, մինչդեռ UCC-ի և TCC-ի քայքայման արագությունը համապատասխանաբար 0.33 մՎ/ցիկլ և 0.49 մՎ/ցիկլ է, ինչը այն դարձնում է շատ կայուն խառը թթվային էլեկտրոլիտներում: Ներկայացված արդյունքները հաջողությամբ նույնականացնում են բարձր արդյունավետությամբ էլեկտրոդային նյութեր VO2+/VO2+ ռեակցիայի համար՝ արագ կինետիկայով և բարձր կայունությամբ: Սա կբարձրացնի ելքային լարումը, դրանով իսկ բարձրացնելով VRFB-ի էներգաարդյունավետությունը, այդպիսով նվազեցնելով դրա ապագա առևտրայնացման արժեքը:
Ընթացիկ ուսումնասիրության մեջ օգտագործված և/կամ վերլուծված տվյալների հավաքածուները հասանելի են համապատասխան հեղինակներից՝ ողջամիտ պահանջի դեպքում։
Լյուդերեր Գ. և այլք։ Քամու և արևային էներգիայի գնահատումը գլոբալ ցածր ածխածնային էներգետիկ սցենարներում. Ներածություն։ էներգախնայողություն։ 64, 542–551։ https://doi.org/10.1016/j.eneco.2017.03.027 (2017)։
Լի, Հ.Ջ., Պարկ, Ս. և Կիմ, Հ. MnO2 նստվածքի ազդեցության վերլուծությունը վանադիում/մանգան օքսիդա-վերականգնման հոսքային մարտկոցի աշխատանքի վրա։ Լի, Հ.Ջ., Պարկ, Ս. և Կիմ, Հ. MnO2 նստվածքի ազդեցության վերլուծությունը վանադիում/մանգան օքսիդա-վերականգնման հոսքային մարտկոցի աշխատանքի վրա։Լի, Հ.Ջ., Պարկ, Ս. և Կիմ, Հ. MnO2 նստեցման ազդեցության վերլուծությունը վանադիում-մանգանային օքսիդա-վերականգնման հոսքային մարտկոցի աշխատանքի վրա։ 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。 Լի, Հ.Ջ., Պարկ, Ս. և Կիմ, Հ. MnO2Լի, Հ.Ջ., Պարկ, Ս. և Կիմ, Հ. MnO2 նստվածքի ազդեցության վերլուծությունը վանադիում-մանգանային օքսիդա-վերականգնման հոսքային մարտկոցների աշխատանքի վրա։Էլեկտրաքիմիա։ Սոցիալիստական ​​կուսակցություն։ 165(5), A952-A956։ https://doi.org/10.1149/2.0881805jes (2018)։
Շահ, Ա.Ա., Տանգիրալա, Ռ., Սինգհ, Ռ., Ուիլս, ՌԳԱ և Ուոլշ, Ֆ.Ս. Ամբողջությամբ վանադիումային հոսքային մարտկոցի դինամիկ միավորային բջիջի մոդել։ Շահ, Ա.Ա., Տանգիրալա, Ռ., Սինգհ, Ռ., Ուիլս, ՌԳԱ և Ուոլշ, Ֆ.Ս. Ամբողջությամբ վանադիումային հոսքային մարտկոցի դինամիկ միավորային բջիջի մոդել։Շահ Ա.Ա., Տանգիրալա Ռ., Սինգհ Ռ., Ուիլս Ռ.Գ. և Ուոլշ Ֆ.Կ. Ամբողջությամբ վանադիումային հոսքային մարտկոցի տարրական բջիջի դինամիկ մոդել։ 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。 Շահ, Ա.Ա., Տանգիրալա, Ռ., Սինգհ, Ռ., Ուիլս, Ռ.Գ.Ա. և Ուոլշ, Ֆ.Ս.։Շահ Ա.Ա., Տանգիրալա Ռ., Սինգհ Ռ., Ուիլս Ռ.Գ. և Ուոլշ Ֆ.Կ. Ամբողջությամբ վանադիումային օքսիդա-վերականգնման հոսքային մարտկոցի դինամիկ բջիջի մոդելավորում։Էլեկտրաքիմիա։ Սոցիալիստական ​​կուսակցություն։ 158(6), A671։ https://doi.org/10.1149/1.3561426 (2011)։
Գանդոմի, ՅԱ, Աարոն, ԴՍ, Զավոդզինսկի, ԹԱ և Մենչ, ՄՄ։ Տեղում պոտենցիալի բաշխման չափում և վավերացված մոդել ամբողջությամբ վանադիումային օքսիդա-վերականգնման հոսքային մարտկոցի համար։ Գանդոմի, ՅԱ, Աարոն, ԴՍ, Զավոդզինսկի, ԹԱ և Մենչ, ՄՄ։ Տեղում պոտենցիալի բաշխման չափում և վավերացված մոդել ամբողջությամբ վանադիումային օքսիդա-վերականգնման հոսքային մարտկոցի համար։Գանդոմի, Յու. Ա., Աարոն, Դ.Ս., Զավոդզինսկի, Թ.Ա. և Մենչ, Մ.Մ. Վանադիումային հոսքի մարտկոցի օքսիդա-վերականգնման պոտենցիալի տեղում տեղային բաշխման չափում և վավերացված մոդել։ 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 Gandomi, YA, Aaron, DS, Zawodzinski, TA & Mench, MM.全vanadium oxidase redox液流液的原位պոտենցիալ բաշխման չափման և վավերացման մոդել:Գանդոմի, Յու. Ա., Աարոն, Դ.Ս., Զավոդզինսկի, Թ.Ա. և Մենչ, Մ.Մ. Վանադիումային հոսքային օքսիդա-վերականգնման մարտկոցների համար տեղային պոտենցիալի բաշխման մոդելային չափում և ստուգում։Էլեկտրաքիմիա։ Սոցիալիստական ​​կուսակցություն։ 163(1), A5188-A5201։ https://doi.org/10.1149/2.0211601jes (2016)։
Ցուշիմա, Ս. և Սուզուկի, Տ. Էլեկտրոդային ճարտարապետությունը օպտիմալացնելու համար վանադիումային օքսիդա-վերականգնման հոսքային մարտկոցի մոդելավորում և սիմուլյացիա՝ միջբջջային հոսքային դաշտով։ Ցուշիմա, Ս. և Սուզուկի, Տ. Էլեկտրոդային ճարտարապետությունը օպտիմալացնելու համար վանադիումային օքսիդա-վերականգնման հոսքային մարտկոցի մոդելավորում և սիմուլյացիա՝ միջբջջային հոսքային դաշտով։Ցուշիմա, Ս. և Սուզուկի, Տ. Հակաբևեռացված հոսքով վանադիումային օքսիդա-վերականգնման մարտկոցի մոդելավորում և սիմուլյացիա՝ էլեկտրոդային ճարտարապետության օպտիմալացման համար։ Ցուշիմա, Ս. և Սուզուկի, Տ. Ցուշիմա, Ս. և Սուզուկի, Տ.Ցուշիմա, Ս. և Սուզուկի, Տ. Էլեկտրոդային կառուցվածքի օպտիմալացման համար հակադարձ հոսքային դաշտերով վանադիումային օքսիդա-վերականգնման հոսքային մարտկոցների մոդելավորում և սիմուլյացիա։Էլեկտրաքիմիա։ Սոցիալիստական ​​կուսակցություն։ 167(2), 020553։ https://doi.org/10.1149/1945-7111/ab6dd0 (2020)։
Սան, Բ. և Սկիլաս-Կազակոս, Մ. Գրաֆիտային էլեկտրոդային նյութերի մոդիֆիկացիա վանադիումային օքսիդա-վերականգնման հոսքային մարտկոցների կիրառման համար—Ի. Սան, Բ. և Սկիլաս-Կազակոս, Մ. Գրաֆիտային էլեկտրոդային նյութերի մոդիֆիկացիա վանադիումային օքսիդա-վերականգնման հոսքային մարտկոցների կիրառման համար—Ի.Սան, Բ. և Սկիլլաս-Կազակոս, Մ. Վանադիումային օքսիդա-վերականգնման մարտկոցների գրաֆիտային էլեկտրոդային նյութերի մոդիֆիկացիա – Ի. 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。 Սան, Բ. և Սկիլաս-Կազակոս, Մ. Վանադիումի օքսիդացման վերականգնման հեղուկ մարտկոցների կիրառման մեջ 石墨 էլեկտրոդային նյութերի մոդիֆիկացիա——I.Սան, Բ. և Սկիլլաս-Կազակոս, Մ. Գրաֆիտային էլեկտրոդային նյութերի մոդիֆիկացիա վանադիումային օքսիդա-վերականգնման մարտկոցներում օգտագործելու համար – I.Ջերմային մշակում։ Էլեկտրաքիմ. Acta 37(7), 1253-1260։ https://doi.org/10.1016/0013-4686(92)85064-R (1992)։
Լյու, Տ., Լի, Շ., Չժան, Հ. և Չեն, Ջ. Էլեկտրոդային նյութերի վրա առաջընթաց՝ բարելավված հզորության խտությամբ վանադիումային հոսքային մարտկոցների (ՎՀԲ) ուղղությամբ։ Լյու, Տ., Լի, Շ., Չժան, Հ. և Չեն, Ջ. Էլեկտրոդային նյութերի վրա առաջընթաց՝ բարելավված հզորության խտությամբ վանադիումային հոսքային մարտկոցների (ՎՀԲ) ուղղությամբ։Լյու, Տ., Լի, Շ., Չժան, Հ. և Չեն, Ջ. Էլեկտրոդային նյութերի առաջընթացը վանադիումային հոսքային մարտկոցների (VFB) բարելավված հզորության խտությամբ։ 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.Լյու, Տ., Լի, Ս., Չժան, Հ. և Չեն, Ջ. Վանադիումի օքսիդա-վերականգնման հոսքային մարտկոցների (VFB) համար էլեկտրոդային նյութերի առաջընթացներ՝ բարձրացված հզորության խտությամբ։Էներգետիկ քիմիա։ 27(5), 1292-1303։ https://doi.org/10.1016/j.jechem.2018.07.003 (2018)։
Լյու, Ք.Հ. և այլք։ Բարձր արդյունավետության վանադիումային օքսիդա-վերականգնման հոսքային բջիջ՝ օպտիմիզացված էլեկտրոդային կոնֆիգուրացիայով և թաղանթի ընտրությամբ։ Էլեկտրաքիմիայի հանդես։ Սոցիալիստական ​​կուսակցություն։ 159(8), A1246-A1252։ https://doi.org/10.1149/2.051208jes (2012)։
Վեյ, Գ., Ջիա, Ս., Լյու, Ջ. և Յան, Ս. Ածխածնային թաղանթային հենարանով ածխածնային նանոխողովակներ, կատալիզատորներ, կոմպոզիտային էլեկտրոդ վանադիումային օքսիդա-վերականգնման հոսքային մարտկոցների կիրառման համար։ Վեյ, Գ., Ջիա, Ս., Լյու, Ջ. և Յան, Ս. Ածխածնային թաղանթային հենարանով ածխածնային նանոխողովակներ, կատալիզատորներ, կոմպոզիտային էլեկտրոդ վանադիումային օքսիդա-վերականգնման հոսքային մարտկոցների կիրառման համար։Վեյ, Գ., Ջիա, Ք., Լյու, Ջ. և Յանգ, Կ. Կոմպոզիտային էլեկտրոդային կատալիզատորներ՝ հիմնված ածխածնային նանոխողովակների վրա՝ ածխածնային թաղանթային հիմքով, վանադիումային օքսիդա-վերականգնման մարտկոցում օգտագործելու համար։ Վեյ, Գ., Ջիա, Ք., Լիու, Ջ. և Յան, Ք. Վեյ, Գ., Ջիա, Կ., Լյու, Ջ. և Յան, Կ. Ածխածնային թաղանթով լցված ածխածնային նանոխողովակային կատալիզատորային կոմպոզիտային էլեկտրոդ՝ վանադիումի օքսիդացման վերականգնման հեղուկ հոսքային մարտկոցի կիրառման համար։Վեյ, Գ., Ջիա, Ք., Լյու, Ջ. և Յանգ, Կ. Ածխածնային նանոխողովակային կատալիզատորի կոմպոզիտային էլեկտրոդ՝ ածխածնային թաղանթային հիմքով, վանադիումային օքսիդա-վերականգնման մարտկոցներում կիրառման համար։Ջ. Փաուեր։ 220, 185–192։ https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2012.07.081 (2012)։
Մուն, Ս., Կվոն, ԲՎ, Չունգ, Յ. և Կվոն, Յ. Բիսմութի սուլֆատի թթվայնացված ածխածնային նանոդիումային օքսիդավերականգնման հոսքային մարտկոցի աշխատանքի վրա։ Մուն, Ս., Կվոն, ԲՎ, Չունգ, Յ. և Կվոն, Յ. Բիսմութի սուլֆատի թթվայնացված ածխածնային նանոդիումային օքսիդավերականգնման հոսքային մարտկոցի աշխատանքի վրա։Մուն, Ս., Կվոն, ԲՎ, Չանգ, Յ. և Կվոն, Յ. Օքսիդացված ածխածնային նանոդոքսային նանոդների վրա նստեցված բիսմութի սուլֆատի ազդեցությունը հոսքային վանադիումային օքսիդա-վերականգնման մարտկոցի բնութագրերի վրա։ Moon, S., Kwon, BW, Chung, Y. & Kwon, Y. Մուն, Ս., Կվոն, ԲՎ, Չունգ, Յ. և Կվոն, Յ. Բիսմութի սուլֆատի ազդեցությունը CNT օքսիդացման վրա վանադիումի օքսիդացման վերականգնման հեղուկի հոսքի մարտկոցի աշխատանքի վրա։Մուն, Ս., Կվոն, ԲՎ, Չանգ, Յ. և Կվոն, Յ. Օքսիդացված ածխածնային նանոդոքսային նանոդների վրա նստեցված բիսմութի սուլֆատի ազդեցությունը հոսքային վանադիումային օքսիդա-վերականգնման մարտկոցների բնութագրերի վրա։Էլեկտրաքիմիա։ Սոցիալիստական ​​կուսակցություն։ 166(12), A2602։ https://doi.org/10.1149/2.1181912jes (2019)։
Հուանգ Ռ.-Հ. Պոլիտին/բազմաշերտ ածխածնային նանոխողովակային մոդիֆիկացված ակտիվ էլեկտրոդներ վանադիումային օքսիդա-վերականգնման հոսքային մարտկոցների համար: Էլեկտրաքիմիայի հանդես: Սոցիալիստական ​​կուսակցություն: 159(10), A1579. https://doi.org/10.1149/2.003210jes (2012):
Կան, Ս. և այլք։ Վանադիումային օքսիդա-վերականգնման հոսքային մարտկոցները օգտագործում են էլեկտրոկատալիզատորներ, որոնք զարդարված են օրգանոմետաղական կառուցվածքներից ստացված ազոտով լեգիրված ածխածնային նանոխողովակներով։ J. Electrochemistry. Socialist Party. 165(7), A1388. https://doi.org/10.1149/2.0621807jes (2018)։
Խան, Պ. և այլք։ Գրաֆենի օքսիդի նանոթերթիկները ծառայում են որպես գերազանց էլեկտրաքիմիապես ակտիվ նյութեր VO2+/ և V2+/V3+ օքսիդա-վերականգնման զույգերի համար վանադիումային օքսիդա-վերականգնման հոսքային մարտկոցներում։ Ածխածին 49(2), 693–700. https://doi.org/10.1016/j.carbon.2010.10.022 (2011)։
Գոնսալես Զ. և այլք։ Գրաֆենով մոդիֆիկացված գրաֆիտային թաղանթի ակնառու էլեկտրաքիմիական կատարողականությունը վանադիումային օքսիդա-վերականգնման մարտկոցների կիրառման համար։ J. Power. 338, 155-162. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2016.10.069 (2017)։
Գոնսալես, Զ., Վիզիրեանու, Ս., Դինեսկու, Գ., Բլանկո, Կ. և Սանտամարիա, Ռ. Ածխածնային նանոպատերի բարակ թաղանթները որպես նանոկառուցվածքային էլեկտրոդային նյութեր վանադիումային օքսիդա-վերականգնման հոսքային մարտկոցներում։ Գոնսալես, Զ., Վիզիրեանու, Ս., Դինեսկու, Գ., Բլանկո, Կ. և Սանտամարիա, Ռ. Ածխածնային նանոպատերի բարակ թաղանթները որպես նանոկառուցվածքային էլեկտրոդային նյութեր վանադիումային օքսիդա-վերականգնման հոսքային մարտկոցներում։Գոնսալես Զ., Վիզիրիանու Ս., Դինեսկու Գ., Բլանկո Ս. և Սանտամարիա Ռ. Ածխածնային նանոպատերի բարակ թաղանթները որպես նանոկառուցվածքային էլեկտրոդային նյութեր վանադիումային օքսիդա-վերականգնման հոսքային մարտկոցներում։Գոնսալես Զ., Վիզիրիանու Ս., Դինեսկու Գ., Բլանկո Ս. և Սանտամարիա Ռ. Ածխածնային նանոպատ թաղանթները որպես նանոկառուցվածքային էլեկտրոդային նյութեր վանադիումային օքսիդա-վերականգնման հոսքային մարտկոցներում: Nano Energy 1(6), 833–839. https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2012.07.003 (2012):
Օպար, Դ.Օ., Նանկյա, Ռ., Լի, Ջ. և Ջունգ, Հ. Եռաչափ մեզոփորոզ գրաֆենով մոդիֆիկացված ածխածնային թաղանթ՝ բարձր արդյունավետությամբ վանադիումային օքսիդա-վերականգնման հոսքային մարտկոցների համար։ Օպար, Դ.Օ., Նանկյա, Ռ., Լի, Ջ. և Ջունգ, Հ. Եռաչափ մեզոփորոզ գրաֆենով մոդիֆիկացված ածխածնային թաղանթ՝ բարձր արդյունավետությամբ վանադիումային օքսիդա-վերականգնման հոսքային մարտկոցների համար։Օպար Դ.Օ., Նանկյա Ռ., Լի Ջ. և Յունգ Հ. Եռաչափ գրաֆենով մոդիֆիկացված մեզոփորոզ ածխածնային թաղանթ՝ բարձր արդյունավետությամբ վանադիումային օքսիդա-վերականգնման հոսքային մարտկոցների համար։ 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怡 Opar, DO, Nankya, R., Lee, J. & Jung, Հ.Օպար Դ.Օ., Նանկյա Ռ., Լի Ջ. և Յունգ Հ. Եռաչափ գրաֆենով մոդիֆիկացված մեզոփորոզ ածխածնային թաղանթ՝ բարձր արդյունավետությամբ վանադիումային օքսիդա-վերականգնման հոսքային մարտկոցների համար։Էլեկտրաքիմիա։ Օրենք 330, 135276։ https://doi.org/10.1016/j.electacta.2019.135276 (2020)։