Nature.com ని సందర్శించినందుకు ధన్యవాదాలు. మీరు ఉపయోగిస్తున్న బ్రౌజర్ వెర్షన్ పరిమిత CSS మద్దతును కలిగి ఉంది. ఉత్తమ అనుభవం కోసం, మీరు నవీకరించబడిన బ్రౌజర్‌ను ఉపయోగించాలని మేము సిఫార్సు చేస్తున్నాము (లేదా ఇంటర్నెట్ ఎక్స్‌ప్లోరర్‌లో అనుకూలత మోడ్‌ను నిలిపివేయండి). ఈలోగా, నిరంతర మద్దతును నిర్ధారించడానికి, మేము సైట్‌ను శైలులు మరియు జావాస్క్రిప్ట్ లేకుండా రెండర్ చేస్తాము.
ఒకే సమయంలో మూడు స్లయిడ్‌లను చూపించే కారౌసెల్. ఒకేసారి మూడు స్లయిడ్‌ల ద్వారా కదలడానికి మునుపటి మరియు తదుపరి బటన్‌లను ఉపయోగించండి లేదా ఒకేసారి మూడు స్లయిడ్‌ల ద్వారా కదలడానికి చివర ఉన్న స్లయిడర్ బటన్‌లను ఉపయోగించండి.
ఆల్-వెనాడియం ఫ్లో-త్రూ రెడాక్స్ బ్యాటరీల (VRFBలు) సాపేక్షంగా అధిక ధర వాటి విస్తృత వినియోగాన్ని పరిమితం చేస్తుంది. VRFB యొక్క నిర్దిష్ట శక్తి మరియు శక్తి సామర్థ్యాన్ని పెంచడానికి ఎలక్ట్రోకెమికల్ ప్రతిచర్యల గతిశాస్త్రాన్ని మెరుగుపరచడం అవసరం, తద్వారా VRFB యొక్క kWh ఖర్చు తగ్గుతుంది. ఈ పనిలో, హైడ్రోథర్మల్లీ సింథసైజ్ చేయబడిన హైడ్రేటెడ్ టంగ్‌స్టన్ ఆక్సైడ్ (HWO) నానోపార్టికల్స్, C76 మరియు C76/HWOలను కార్బన్ క్లాత్ ఎలక్ట్రోడ్‌లపై నిక్షిప్తం చేసి, VO2+/VO2+ రెడాక్స్ రియాక్షన్ కోసం ఎలక్ట్రోక్యాటలిస్ట్‌లుగా పరీక్షించారు. ఫీల్డ్ ఎమిషన్ స్కానింగ్ ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోపీ (FESEM), ఎనర్జీ డిస్పర్సివ్ ఎక్స్-రే స్పెక్ట్రోస్కోపీ (EDX), హై-రిజల్యూషన్ ట్రాన్స్‌మిషన్ ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోపీ (HR-TEM), ఎక్స్-రే డిఫ్రాక్షన్ (XRD), ఎక్స్-రే ఫోటోఎలక్ట్రాన్ స్పెక్ట్రోస్కోపీ (XPS), ఇన్‌ఫ్రారెడ్ ఫోరియర్ ట్రాన్స్‌ఫార్మ్ స్పెక్ట్రోస్కోపీ (FTIR) మరియు కాంటాక్ట్ యాంగిల్ కొలతలు. HWO కు C76 ఫుల్లెరెన్‌లను జోడించడం వలన విద్యుత్ వాహకతను పెంచడం ద్వారా మరియు దాని ఉపరితలంపై ఆక్సీకరణం చెందిన ఫంక్షనల్ సమూహాలను అందించడం ద్వారా ఎలక్ట్రోడ్ గతిశాస్త్రాన్ని మెరుగుపరుస్తుందని కనుగొనబడింది, తద్వారా VO2+/VO2+ రెడాక్స్ ప్రతిచర్యను ప్రోత్సహిస్తుంది. 176 mV యొక్క ΔEp తో VO2+/VO2+ ప్రతిచర్యకు HWO/C76 మిశ్రమ (50 wt% C76) ఉత్తమ ఎంపికగా నిరూపించబడింది, అయితే చికిత్స చేయని కార్బన్ వస్త్రం (UCC) 365 mV. అదనంగా, W-OH ఫంక్షనల్ సమూహం కారణంగా పరాన్నజీవి క్లోరిన్ పరిణామ ప్రతిచర్యపై HWO/C76 మిశ్రమ గణనీయమైన నిరోధక ప్రభావాన్ని చూపించింది.
తీవ్రమైన మానవ కార్యకలాపాలు మరియు వేగవంతమైన పారిశ్రామిక విప్లవం విద్యుత్ కోసం ఆపలేని విధంగా అధిక డిమాండ్‌కు దారితీశాయి, ఇది సంవత్సరానికి 3% పెరుగుతోంది1. దశాబ్దాలుగా, శక్తి వనరుగా శిలాజ ఇంధనాలను విస్తృతంగా ఉపయోగించడం వల్ల గ్రీన్‌హౌస్ వాయు ఉద్గారాలు ప్రపంచ వేడెక్కడం, నీరు మరియు వాయు కాలుష్యానికి దోహదపడుతున్నాయి, ఇది మొత్తం పర్యావరణ వ్యవస్థలను బెదిరిస్తోంది. ఫలితంగా, 20501 నాటికి శుభ్రమైన మరియు పునరుత్పాదక పవన మరియు సౌర శక్తి యొక్క వ్యాప్తి మొత్తం విద్యుత్‌లో 75%కి చేరుకుంటుందని అంచనా. అయితే, పునరుత్పాదక వనరుల నుండి విద్యుత్ వాటా మొత్తం విద్యుత్ ఉత్పత్తిలో 20% దాటినప్పుడు, గ్రిడ్ అస్థిరంగా మారుతుంది.
హైబ్రిడ్ వెనాడియం రెడాక్స్ ఫ్లో బ్యాటరీ2 వంటి అన్ని శక్తి నిల్వ వ్యవస్థలలో, ఆల్-వెనాడియం రెడాక్స్ ఫ్లో బ్యాటరీ (VRFB) దాని అనేక ప్రయోజనాల కారణంగా అత్యంత వేగంగా అభివృద్ధి చెందింది మరియు దీర్ఘకాలిక శక్తి నిల్వకు (సుమారు 30 సంవత్సరాలు) ఉత్తమ పరిష్కారంగా పరిగణించబడుతుంది. ) పునరుత్పాదక శక్తితో కలిపి ఎంపికలు4. ఇది శక్తి మరియు శక్తి సాంద్రత యొక్క విభజన, వేగవంతమైన ప్రతిస్పందన, సుదీర్ఘ సేవా జీవితం మరియు Li-ion మరియు లెడ్-యాసిడ్ బ్యాటరీలకు $93-140/kWh మరియు kWhకి 279-420 US డాలర్లతో పోలిస్తే $65/kWh సాపేక్షంగా తక్కువ వార్షిక వ్యయం కారణంగా ఉంది. బ్యాటరీ వరుసగా 4.
అయితే, వాటి పెద్ద-స్థాయి వాణిజ్యీకరణ ఇప్పటికీ వాటి సాపేక్షంగా అధిక సిస్టమ్ మూలధన వ్యయాల ద్వారా పరిమితం చేయబడింది, ప్రధానంగా సెల్ స్టాక్‌ల కారణంగా4,5. అందువల్ల, రెండు అర్ధ-మూలక ప్రతిచర్యల యొక్క గతిశాస్త్రాలను పెంచడం ద్వారా స్టాక్ పనితీరును మెరుగుపరచడం స్టాక్ పరిమాణాన్ని తగ్గించగలదు మరియు తద్వారా ఖర్చును తగ్గిస్తుంది. అందువల్ల, ఎలక్ట్రోడ్ ఉపరితలానికి వేగవంతమైన ఎలక్ట్రాన్ బదిలీ అవసరం, ఇది ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క రూపకల్పన, కూర్పు మరియు నిర్మాణంపై ఆధారపడి ఉంటుంది మరియు జాగ్రత్తగా ఆప్టిమైజేషన్ అవసరం6. కార్బన్ ఎలక్ట్రోడ్‌ల యొక్క మంచి రసాయన మరియు ఎలక్ట్రోకెమికల్ స్థిరత్వం మరియు మంచి విద్యుత్ వాహకత ఉన్నప్పటికీ, ఆక్సిజన్ ఫంక్షనల్ గ్రూపులు మరియు హైడ్రోఫిలిసిటీ లేకపోవడం వల్ల వాటి చికిత్స చేయని గతిశాస్త్రం మందగిస్తుంది7,8. అందువల్ల, రెండు ఎలక్ట్రోడ్‌ల గతిశాస్త్రాలను మెరుగుపరచడానికి వివిధ ఎలక్ట్రోక్యాటలిస్ట్‌లను కార్బన్-ఆధారిత ఎలక్ట్రోడ్‌లతో, ముఖ్యంగా కార్బన్ నానోస్ట్రక్చర్‌లు మరియు మెటల్ ఆక్సైడ్‌లతో కలుపుతారు, తద్వారా VRFB ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క గతిశాస్త్రాన్ని పెంచుతుంది.
C76 పై మా మునుపటి పనితో పాటు, వేడి-చికిత్స మరియు చికిత్స చేయని కార్బన్ వస్త్రంతో పోలిస్తే, VO2+/VO2+ కోసం ఈ ఫుల్లెరీన్ యొక్క అద్భుతమైన ఎలక్ట్రోక్యాటలిటిక్ కార్యాచరణ, ఛార్జ్ బదిలీని మేము మొదట నివేదించాము. నిరోధకత 99.5% మరియు 97% తగ్గింది. C76 తో పోలిస్తే VO2+/VO2+ ప్రతిచర్య కోసం కార్బన్ పదార్థాల ఉత్ప్రేరక పనితీరు టేబుల్ S1 లో చూపబడింది. మరోవైపు, CeO225, ZrO226, MoO327, NiO28, SnO229, Cr2O330 మరియు WO331, 32, 33, 34, 35, 36, 37 వంటి అనేక మెటల్ ఆక్సైడ్‌లు వాటి పెరిగిన తేమ సామర్థ్యం మరియు సమృద్ధిగా ఆక్సిజన్ కార్యాచరణ కారణంగా ఉపయోగించబడ్డాయి. , 38. సమూహం. VO2+/VO2+ ప్రతిచర్యలో ఈ మెటల్ ఆక్సైడ్‌ల ఉత్ప్రేరక చర్య టేబుల్ S2 లో ప్రదర్శించబడింది. WO3 తక్కువ ఖర్చు, ఆమ్ల మాధ్యమంలో అధిక స్థిరత్వం మరియు అధిక ఉత్ప్రేరక చర్య కారణంగా గణనీయమైన సంఖ్యలో పనులలో ఉపయోగించబడింది31,32,33,34,35,36,37,38. అయితే, WO3 కారణంగా కాథోడిక్ గతిశాస్త్రంలో మెరుగుదల చాలా తక్కువ. WO3 యొక్క వాహకతను మెరుగుపరచడానికి, కాథోడిక్ కార్యాచరణపై తగ్గిన టంగ్‌స్టన్ ఆక్సైడ్ (W18O49)ని ఉపయోగించడం యొక్క ప్రభావాన్ని పరీక్షించారు38. హైడ్రేటెడ్ టంగ్‌స్టన్ ఆక్సైడ్ (HWO) VRFB అప్లికేషన్‌లలో ఎప్పుడూ పరీక్షించబడలేదు, అయినప్పటికీ ఇది అన్‌హైడ్రస్ WOx39,40తో పోలిస్తే వేగవంతమైన కేషన్ వ్యాప్తి కారణంగా సూపర్ కెపాసిటర్ అప్లికేషన్‌లలో పెరిగిన కార్యాచరణను ప్రదర్శిస్తుంది. మూడవ తరం వెనాడియం రెడాక్స్ ఫ్లో బ్యాటరీ బ్యాటరీ పనితీరును మెరుగుపరచడానికి మరియు ఎలక్ట్రోలైట్‌లో వెనాడియం అయాన్ల ద్రావణీయత మరియు స్థిరత్వాన్ని మెరుగుపరచడానికి HCl మరియు H2SO4తో కూడిన మిశ్రమ ఆమ్ల ఎలక్ట్రోలైట్‌ను ఉపయోగిస్తుంది. అయితే, పరాన్నజీవి క్లోరిన్ పరిణామ ప్రతిచర్య మూడవ తరం యొక్క ప్రతికూలతలలో ఒకటిగా మారింది, కాబట్టి క్లోరిన్ మూల్యాంకన ప్రతిచర్యను నిరోధించే మార్గాల కోసం అన్వేషణ అనేక పరిశోధన సమూహాల దృష్టిగా మారింది.
ఇక్కడ, కార్బన్ క్లాత్ ఎలక్ట్రోడ్‌లపై నిక్షిప్తం చేయబడిన HWO/C76 మిశ్రమాలపై VO2+/VO2+ ప్రతిచర్య పరీక్షలు జరిగాయి, మిశ్రమాల విద్యుత్ వాహకత మరియు ఎలక్ట్రోడ్ ఉపరితలం యొక్క రెడాక్స్ గతిశాస్త్రం మధ్య సమతుల్యతను కనుగొనడానికి, పరాన్నజీవి క్లోరిన్ పరిణామాన్ని అణచివేసేటప్పుడు. ప్రతిస్పందన (CER). హైడ్రేటెడ్ టంగ్‌స్టన్ ఆక్సైడ్ (HWO) నానోపార్టికల్స్‌ను సాధారణ హైడ్రోథర్మల్ పద్ధతి ద్వారా సంశ్లేషణ చేశారు. ఆచరణాత్మకత కోసం మూడవ తరం VRFB (G3) ను అనుకరించడానికి మరియు పరాన్నజీవి క్లోరిన్ పరిణామ ప్రతిచర్యపై HWO ప్రభావాన్ని పరిశోధించడానికి మిశ్రమ ఆమ్ల ఎలక్ట్రోలైట్ (H2SO4/HCl)లో ప్రయోగాలు జరిగాయి.
ఈ అధ్యయనంలో వెనాడియం(IV) సల్ఫేట్ హైడ్రేట్ (VOSO4, 99.9%, ఆల్ఫా-ఏసర్), సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం (H2SO4), హైడ్రోక్లోరిక్ ఆమ్లం (HCl), డైమిథైల్ఫార్మామైడ్ (DMF, సిగ్మా-ఆల్డ్రిచ్), పాలీవినైలిడిన్ ఫ్లోరైడ్ (PVDF, సిగ్మా)-ఆల్డ్రిచ్), సోడియం టంగ్స్టన్ ఆక్సైడ్ డైహైడ్రేట్ (Na2WO4, 99%, సిగ్మా-ఆల్డ్రిచ్) మరియు హైడ్రోఫిలిక్ కార్బన్ క్లాత్ ELAT (ఇంధన సెల్ స్టోర్) ఉపయోగించబడ్డాయి.
హైడ్రేటెడ్ టంగ్‌స్టన్ ఆక్సైడ్ (HWO) ను హైడ్రోథర్మల్ రియాక్షన్ 43 ద్వారా తయారు చేశారు, దీనిలో 2 గ్రాముల Na2WO4 ఉప్పును 12 ml H2O లో కరిగించి రంగులేని ద్రావణాన్ని ఇచ్చారు, తరువాత 12 ml 2 M HCl ను చుక్కలుగా జోడించి లేత పసుపు సస్పెన్షన్ ఇచ్చారు. ఈ స్లర్రీని టెఫ్లాన్ పూతతో కూడిన స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ ఆటోక్లేవ్‌లో ఉంచి, 180°C వద్ద ఓవెన్‌లో 3 గంటలు హైడ్రోథర్మల్ రియాక్షన్ కోసం ఉంచారు. అవశేషాలను వడపోత ద్వారా సేకరించి, ఇథనాల్ మరియు నీటితో 3 సార్లు కడిగి, 70°C వద్ద ఓవెన్‌లో ~3 గంటలు ఎండబెట్టి, ఆపై నీలి-బూడిద రంగు HWO పొడిని ఇవ్వడానికి త్రిట్యూరేట్ చేశారు.
పొందిన (చికిత్స చేయని) కార్బన్ క్లాత్ ఎలక్ట్రోడ్‌లను (CCT) అలాగే ఉపయోగించారు లేదా 450°C వద్ద గాలిలో 15 ºC/నిమిషానికి వేడి రేటుతో ట్యూబ్ ఫర్నేస్‌లో 10 గంటల పాటు వేడి చికిత్స చేసి చికిత్స చేయబడిన CCలను (TCC) పొందారు. మునుపటి వ్యాసం 24లో వివరించిన విధంగా. UCC మరియు TCCలను సుమారు 1.5 సెం.మీ వెడల్పు మరియు 7 సెం.మీ పొడవు గల ఎలక్ట్రోడ్‌లుగా కత్తిరించారు. C76, HWO, HWO-10% C76, HWO-30% C76 మరియు HWO-50% C76 యొక్క సస్పెన్షన్‌లను 20 mg .% (~2.22 mg) PVDF బైండర్‌ను ~1 ml DMFకి జోడించడం ద్వారా తయారు చేశారు మరియు ఏకరూపతను మెరుగుపరచడానికి 1 గంట పాటు సోనికేట్ చేశారు. 2 mg C76, HWO మరియు HWO-C76 మిశ్రమాలను సుమారు 1.5 cm2 యొక్క UCC క్రియాశీల ఎలక్ట్రోడ్ ప్రాంతానికి వరుసగా వర్తింపజేసారు. అన్ని ఉత్ప్రేరకాలు UCC ఎలక్ట్రోడ్‌లపై లోడ్ చేయబడ్డాయి మరియు TCCని పోలిక ప్రయోజనాల కోసం మాత్రమే ఉపయోగించారు, ఎందుకంటే మా మునుపటి పని వేడి చికిత్స అవసరం లేదని చూపించింది24. మరింత సమాన ప్రభావం కోసం 100 µl సస్పెన్షన్ (లోడ్ 2 mg) బ్రష్ చేయడం ద్వారా ఇంప్రెషన్ సెటిల్లింగ్ సాధించబడింది. తర్వాత అన్ని ఎలక్ట్రోడ్‌లను రాత్రిపూట 60° C వద్ద ఓవెన్‌లో ఎండబెట్టారు. ఖచ్చితమైన స్టాక్ లోడింగ్‌ను నిర్ధారించడానికి ఎలక్ట్రోడ్‌లను ముందుకు మరియు వెనుకకు కొలుస్తారు. ఒక నిర్దిష్ట రేఖాగణిత ప్రాంతాన్ని (~1.5 cm2) కలిగి ఉండటానికి మరియు కేశనాళిక ప్రభావం కారణంగా ఎలక్ట్రోడ్‌కు వెనాడియం ఎలక్ట్రోలైట్ పెరగకుండా నిరోధించడానికి, క్రియాశీల పదార్థంపై పారాఫిన్ యొక్క పలుచని పొరను పూయబడింది.
HWO ఉపరితల స్వరూపాన్ని పరిశీలించడానికి ఫీల్డ్ ఎమిషన్ స్కానింగ్ ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోపీ (FESEM, Zeiss SEM అల్ట్రా 60, 5 kV) ఉపయోగించబడింది. UCC ఎలక్ట్రోడ్‌లపై HWO-50%C76 మూలకాలను మ్యాప్ చేయడానికి Feii8SEM (EDX, Zeiss Inc.)తో అమర్చబడిన శక్తి వ్యాప్తి చెందే ఎక్స్-రే స్పెక్ట్రోమీటర్ ఉపయోగించబడింది. 200 kV యాక్సిలరేటింగ్ వోల్టేజ్ వద్ద పనిచేసే అధిక రిజల్యూషన్ ట్రాన్స్‌మిషన్ ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోప్ (HR-TEM, JOEL JEM-2100) అధిక రిజల్యూషన్ HWO కణాలు మరియు వివర్తన వలయాలను చిత్రించడానికి ఉపయోగించబడింది. క్రిస్టలోగ్రఫీ టూల్‌బాక్స్ (CrysTBox) సాఫ్ట్‌వేర్ HWO రింగ్ డిఫ్రాక్షన్ నమూనాను విశ్లేషించడానికి మరియు ఫలితాలను XRD నమూనాతో పోల్చడానికి ringGUI ఫంక్షన్‌ను ఉపయోగిస్తుంది. పానలిటికల్ ఎక్స్-రే డిఫ్రాక్టోమీటర్ (మోడల్ 3600) ఉపయోగించి Cu Kα (λ = 1.54060 Å) తో 5° నుండి 70° వరకు 2.4°/నిమిషానికి స్కాన్ రేటుతో X-రే డిఫ్రాక్షన్ (XRD) ద్వారా UCC మరియు TCC యొక్క నిర్మాణం మరియు గ్రాఫిటైజేషన్ విశ్లేషించబడింది. XRD HWO యొక్క క్రిస్టల్ నిర్మాణం మరియు దశను చూపించింది. డేటాబేస్45లో అందుబాటులో ఉన్న టంగ్‌స్టన్ ఆక్సైడ్ మ్యాప్‌లకు HWO శిఖరాలను సరిపోల్చడానికి PANalytical X'Pert హైస్కోర్ సాఫ్ట్‌వేర్ ఉపయోగించబడింది. HWO ఫలితాలను TEM ఫలితాలతో పోల్చారు. HWO నమూనాల రసాయన కూర్పు మరియు స్థితిని ఎక్స్-రే ఫోటోఎలక్ట్రాన్ స్పెక్ట్రోస్కోపీ (XPS, ESCALAB 250Xi, థర్మోసైంటిఫిక్) ద్వారా నిర్ణయించారు. CASA-XPS సాఫ్ట్‌వేర్ (v 2.3.15) పీక్ డీకన్వల్యూషన్ మరియు డేటా విశ్లేషణ కోసం ఉపయోగించబడింది. HWO మరియు HWO-50%C76 యొక్క ఉపరితల క్రియాత్మక సమూహాలను నిర్ణయించడానికి, ఫోరియర్ ట్రాన్స్‌ఫార్మ్ ఇన్‌ఫ్రారెడ్ స్పెక్ట్రోస్కోపీ (FTIR, పెర్కిన్ ఎల్మర్ స్పెక్ట్రోమీటర్, KBr FTIR ఉపయోగించి) ఉపయోగించి కొలతలు చేయబడ్డాయి. ఫలితాలను XPS ఫలితాలతో పోల్చారు. ఎలక్ట్రోడ్‌ల చెమ్మగిల్లడాన్ని వర్గీకరించడానికి కాంటాక్ట్ యాంగిల్ కొలతలు (KRUSS DSA25) కూడా ఉపయోగించబడ్డాయి.
అన్ని ఎలక్ట్రోకెమికల్ కొలతలకు, బయోలాజిక్ SP 300 వర్క్‌స్టేషన్ ఉపయోగించబడింది. VO2+/VO2+ రెడాక్స్ రియాక్షన్ యొక్క ఎలక్ట్రోడ్ గతిశాస్త్రాన్ని మరియు ప్రతిచర్య రేటుపై రియాజెంట్ డిఫ్యూజన్ (VOSO4(VO2+)) ప్రభావాన్ని అధ్యయనం చేయడానికి సైక్లిక్ వోల్టామెట్రీ (CV) మరియు ఎలక్ట్రోకెమికల్ ఇంపెడెన్స్ స్పెక్ట్రోస్కోపీ (EIS) ఉపయోగించబడ్డాయి. రెండు పద్ధతులు 1 M H2SO4 + 1 M HCl (ఆమ్లాల మిశ్రమం)లో 0.1 M VOSO4 (V4+) ఎలక్ట్రోలైట్ సాంద్రత కలిగిన మూడు-ఎలక్ట్రోడ్ కణాన్ని ఉపయోగించాయి. సమర్పించబడిన అన్ని ఎలక్ట్రోకెమికల్ డేటా IR సరిదిద్దబడింది. సంతృప్త కలోమెల్ ఎలక్ట్రోడ్ (SCE) మరియు ప్లాటినం (Pt) కాయిల్‌ను వరుసగా సూచన మరియు కౌంటర్ ఎలక్ట్రోడ్‌గా ఉపయోగించారు. CV కోసం, (0–1) V vs. SCE కోసం VO2+/VO2+ పొటెన్షియల్ విండోకు 5, 20, మరియు 50 mV/s స్కాన్ రేట్లు (ν) వర్తింపజేయబడ్డాయి, తర్వాత SHE ప్లాట్ చేయడానికి సర్దుబాటు చేయబడ్డాయి (VSCE = 0.242 V vs. HSE). ఎలక్ట్రోడ్ కార్యాచరణ నిలుపుదలని అధ్యయనం చేయడానికి, UCC, TCC, UCC-C76, UCC-HWO, మరియు UCC-HWO-50% C76 కోసం ν 5 mV/s వద్ద పునరావృత చక్రీయ CVలు నిర్వహించబడ్డాయి. EIS కొలతల కోసం, VO2+/VO2+ రెడాక్స్ ప్రతిచర్య యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ పరిధి 0.01-105 Hz, మరియు ఓపెన్-సర్క్యూట్ వోల్టేజ్ (OCV) వద్ద వోల్టేజ్ పెర్టర్బేషన్ 10 mV. ఫలితాల స్థిరత్వాన్ని నిర్ధారించడానికి ప్రతి ప్రయోగం 2-3 సార్లు పునరావృతమైంది. నికల్సన్ పద్ధతి ద్వారా వైవిధ్య రేటు స్థిరాంకాలు (k0) పొందబడ్డాయి46,47.
హైడ్రేటెడ్ టంగ్‌స్టన్ ఆక్సైడ్ (HVO) ను హైడ్రోథర్మల్ పద్ధతి ద్వారా విజయవంతంగా సంశ్లేషణ చేశారు. అంజీర్ 1a లోని SEM చిత్రం నిక్షిప్తం చేయబడిన HWO 25-50 nm పరిధిలో పరిమాణాలతో నానోపార్టికల్స్ సమూహాలను కలిగి ఉందని చూపిస్తుంది.
HWO యొక్క ఎక్స్-రే డిఫ్రాక్షన్ నమూనా వరుసగా ~23.5° మరియు ~47.5° వద్ద శిఖరాలు (001) మరియు (002) చూపిస్తుంది, ఇవి నాన్‌స్టోయికియోమెట్రిక్ WO2.63 (W32O84) (PDF 077–0810, a = 21.4 Å, b = 17.8 Å, c = 3.8 Å, α = β = γ = 90°) యొక్క లక్షణం, ఇది వాటి స్పష్టమైన నీలిరంగుకు అనుగుణంగా ఉంటుంది (Fig. 1b) 48.49. సుమారు 20.5°, 27.1°, 28.1°, 30.8°, 35.7°, 36.7° మరియు 52.7° వద్ద ఉన్న ఇతర శిఖరాలు (140), (620), ( 350), (720), (740), (560°) కు కేటాయించబడ్డాయి. ) ) మరియు (970) వరుసగా WO2.63 కు వివర్తన విమానాలు లంబకోణంగా ఉన్నాయి. తెల్లటి ఉత్పత్తిని పొందడానికి సోంగారా మరియు ఇతరులు 43 అదే సింథటిక్ పద్ధతిని ఉపయోగించారు, ఇది WO3(H2O)0.333 ఉనికికి కారణమని చెప్పబడింది. అయితే, ఈ పనిలో, విభిన్న పరిస్థితుల కారణంగా, నీలం-బూడిద రంగు ఉత్పత్తిని పొందారు, ఇది WO3(H2O)0.333 (PDF 087-1203, a = 7.3 Å, b = 12.5 Å, c = 7 .7 Å, α = β = γ = 90°) మరియు టంగ్‌స్టన్ ఆక్సైడ్ యొక్క తగ్గిన రూపాన్ని సూచిస్తుంది. X'Pert హైస్కోర్ సాఫ్ట్‌వేర్‌ని ఉపయోగించి సెమీక్వాంటిటేటివ్ విశ్లేషణ 26% WO3(H2O)0.333:74% W32O84ని చూపించింది. W32O84 W6+ మరియు W4+ (1.67:1 W6+:W4+) లను కలిగి ఉన్నందున, W6+ మరియు W4+ ల అంచనా వేసిన కంటెంట్ వరుసగా 72% W6+ మరియు 28% W4+ గా ఉంటుంది. SEM చిత్రాలు, కేంద్రక స్థాయిలో 1-సెకండ్ XPS స్పెక్ట్రా, TEM చిత్రాలు, FTIR స్పెక్ట్రా మరియు C76 కణాల రామన్ స్పెక్ట్రా మా మునుపటి వ్యాసంలో ప్రదర్శించబడ్డాయి. కవాడా మరియు ఇతరుల ప్రకారం, 50,51 టోలున్ తొలగించిన తర్వాత C76 యొక్క ఎక్స్-రే డిఫ్రాక్షన్ FCC యొక్క మోనోక్లినిక్ నిర్మాణాన్ని చూపించింది.
Fig. 2a మరియు b లోని SEM చిత్రాలు HWO మరియు HWO-50%C76 లు UCC ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క కార్బన్ ఫైబర్‌లపై మరియు వాటి మధ్య విజయవంతంగా జమ చేయబడ్డాయని చూపిస్తున్నాయి. Fig. 2c లోని SEM చిత్రాలపై టంగ్‌స్టన్, కార్బన్ మరియు ఆక్సిజన్ యొక్క EDX మూలక పటాలు Fig. 2d-f లో చూపబడ్డాయి, టంగ్‌స్టన్ మరియు కార్బన్ మొత్తం ఎలక్ట్రోడ్ ఉపరితలంపై సమానంగా మిశ్రమంగా ఉన్నాయని (సారూప్య పంపిణీని చూపుతున్నాయి) మరియు నిక్షేపణ పద్ధతి యొక్క స్వభావం కారణంగా మిశ్రమం ఏకరీతిలో జమ చేయబడలేదని సూచిస్తుంది.
డిపాజిట్ చేయబడిన HWO కణాలు (a) మరియు HWO-C76 కణాల (b) SEM చిత్రాలు. చిత్రం (c) లోని ప్రాంతాన్ని ఉపయోగించి UCC లో లోడ్ చేయబడిన HWO-C76 పై EDX మ్యాపింగ్ నమూనాలో టంగ్స్టన్ (d), కార్బన్ (e) మరియు ఆక్సిజన్ (f) పంపిణీని చూపిస్తుంది.
HR-TEM అధిక మాగ్నిఫికేషన్ ఇమేజింగ్ మరియు క్రిస్టలోగ్రాఫిక్ సమాచారం కోసం ఉపయోగించబడింది (చిత్రం 3). HWO Fig. 3aలో చూపిన విధంగా నానోక్యూబ్ పదనిర్మాణాన్ని చూపిస్తుంది మరియు Fig. 3bలో మరింత స్పష్టంగా చూపిస్తుంది. ఎంచుకున్న ప్రాంతాల విక్షేపణ కోసం నానోక్యూబ్‌ను పెద్దదిగా చేయడం ద్వారా, బ్రాగ్ నియమాన్ని సంతృప్తిపరిచే గ్రేటింగ్ నిర్మాణం మరియు విక్షేపణ విమానాలను దృశ్యమానం చేయవచ్చు, ఇది Fig. 3cలో చూపబడింది, ఇది పదార్థం యొక్క స్ఫటికీకరణను నిర్ధారిస్తుంది. Fig. 3cకి ఇన్‌సెట్‌లో WO3(H2O)0.333 మరియు W32O84 దశల్లో కనిపించే (022) మరియు (620) విక్షేపణ విమానాలకు అనుగుణంగా ఉన్న దూరం d 3.3 Åని వరుసగా 43,44,49 చూపిస్తుంది. గమనించిన గ్రేటింగ్ ప్లేన్ దూరం d (చిత్రం 3c) HWO నమూనాలోని బలమైన XRD శిఖరానికి అనుగుణంగా ఉంటుంది కాబట్టి ఇది పైన వివరించిన XRD విశ్లేషణకు (చిత్రం 1b) అనుగుణంగా ఉంటుంది. నమూనా వలయాలు కూడా అంజీర్‌లో చూపబడ్డాయి. 3d లో, ప్రతి రింగ్ ఒక ప్రత్యేక ప్లేన్‌కు అనుగుణంగా ఉంటుంది. WO3(H2O)0.333 మరియు W32O84 ప్లేన్‌లు వరుసగా తెలుపు మరియు నీలం రంగులో ఉంటాయి మరియు వాటి సంబంధిత XRD శిఖరాలు కూడా Fig. 1bలో చూపబడ్డాయి. రింగ్ రేఖాచిత్రంలో చూపబడిన మొదటి రింగ్ (022) లేదా (620) డిఫ్రాక్షన్ ప్లేన్ యొక్క ఎక్స్-రే నమూనాలో మొదటి గుర్తించబడిన పీక్‌కు అనుగుణంగా ఉంటుంది. (022) నుండి (402) రింగుల వరకు, d-స్పేసింగ్ విలువలు 3.30, 3.17, 2.38, 1.93 మరియు 1.69 Å, 3.30, 3.17, 2, 45, 1.93. మరియు 1.66 Å యొక్క XRD విలువలకు అనుగుణంగా ఉంటాయి, ఇది వరుసగా 44, 45కి సమానం.
(a) HWO యొక్క HR-TEM చిత్రం, (b) ఒక విస్తారిత చిత్రాన్ని చూపిస్తుంది. గ్రేటింగ్ ప్లేన్‌ల చిత్రాలు (c)లో చూపబడ్డాయి, ఇన్‌సెట్ (c) ప్లేన్‌ల యొక్క విస్తారిత చిత్రాన్ని మరియు (002) మరియు (620) ప్లేన్‌లకు అనుగుణంగా 0.33 nm పిచ్ dని చూపిస్తుంది. (d) WO3(H2O)0.333 (తెలుపు) మరియు W32O84 (నీలం)తో అనుబంధించబడిన ప్లేన్‌లను చూపించే HWO రింగ్ నమూనా.
టంగ్స్టన్ యొక్క ఉపరితల రసాయన శాస్త్రం మరియు ఆక్సీకరణ స్థితిని నిర్ణయించడానికి XPS విశ్లేషణ నిర్వహించబడింది (చిత్రాలు S1 మరియు 4). సంశ్లేషణ చేయబడిన HWO యొక్క విస్తృత శ్రేణి XPS స్కాన్ స్పెక్ట్రం చిత్రం S1లో చూపబడింది, ఇది టంగ్స్టన్ ఉనికిని సూచిస్తుంది. W 4f మరియు O 1s కోర్ స్థాయిల యొక్క XPS నారో-స్కాన్ స్పెక్ట్రా వరుసగా అంజీర్ 4a మరియు bలలో చూపబడింది. W 4f స్పెక్ట్రం W ఆక్సీకరణ స్థితి యొక్క బైండింగ్ శక్తులకు అనుగుణంగా రెండు స్పిన్-ఆర్బిట్ డబుల్స్‌గా విడిపోతుంది. మరియు 36.6 మరియు 34.9 eV వద్ద W 4f7/2 వరుసగా 40 యొక్క W4+ స్థితికి లక్షణం. )0.333. అమర్చిన డేటా W6+ మరియు W4+ యొక్క పరమాణు శాతాలు వరుసగా 85% మరియు 15% అని చూపిస్తుంది, ఇవి రెండు పద్ధతుల మధ్య తేడాలను పరిగణనలోకి తీసుకుంటే XRD డేటా నుండి అంచనా వేసిన విలువలకు దగ్గరగా ఉంటాయి. రెండు పద్ధతులు తక్కువ ఖచ్చితత్వంతో పరిమాణాత్మక సమాచారాన్ని అందిస్తాయి, ముఖ్యంగా XRD. అలాగే, ఈ రెండు పద్ధతులు పదార్థం యొక్క వివిధ భాగాలను విశ్లేషిస్తాయి ఎందుకంటే XRD అనేది బల్క్ పద్ధతి అయితే XPS అనేది కొన్ని నానోమీటర్లను మాత్రమే చేరుకునే ఉపరితల పద్ధతి. O 1s స్పెక్ట్రం 533 (22.2%) మరియు 530.4 eV (77.8%) వద్ద రెండు శిఖరాలుగా విభజించబడింది. మొదటిది OH కి అనుగుణంగా ఉంటుంది మరియు రెండవది WO లోని లాటిస్‌లోని ఆక్సిజన్ బంధాలకు అనుగుణంగా ఉంటుంది. OH ఫంక్షనల్ సమూహాల ఉనికి HWO యొక్క ఆర్ద్రీకరణ లక్షణాలకు అనుగుణంగా ఉంటుంది.
హైడ్రేటెడ్ HWO నిర్మాణంలో క్రియాత్మక సమూహాల ఉనికిని మరియు సమన్వయ నీటి అణువులను పరిశీలించడానికి ఈ రెండు నమూనాలపై FTIR విశ్లేషణ కూడా నిర్వహించబడింది. HWO ఉనికి కారణంగా HWO-50% C76 నమూనా మరియు FT-IR HWO ఫలితాలు ఒకేలా కనిపిస్తున్నాయని ఫలితాలు చూపిస్తున్నాయి, అయితే విశ్లేషణ కోసం తయారీలో ఉపయోగించిన నమూనా యొక్క విభిన్న మొత్తం కారణంగా శిఖరాల తీవ్రత భిన్నంగా ఉంటుంది (Fig. 5a). HWO-50% C76 టంగ్‌స్టన్ ఆక్సైడ్ శిఖరం మినహా అన్ని శిఖరాలు ఫుల్లెరిన్ 24కి సంబంధించినవని చూపిస్తుంది. అత్తి పండ్లలో వివరించబడింది. రెండు నమూనాలు HWO లాటిస్ నిర్మాణంలో OWO సాగతీత డోలనాలకు కారణమైన ~710/cm వద్ద చాలా బలమైన బ్రాడ్ బ్యాండ్‌ను ప్రదర్శిస్తాయని, WOకి కారణమైన ~840/cm వద్ద బలమైన భుజం ఉంటుందని చూపిస్తుంది. సాగతీత కంపనాల కోసం, దాదాపు 1610/cm వద్ద ఉన్న పదునైన బ్యాండ్ OH యొక్క వంపు కంపనాలకు కారణమని చెప్పవచ్చు, అయితే దాదాపు 3400/cm వద్ద ఉన్న విస్తృత శోషణ బ్యాండ్ హైడ్రాక్సిల్ సమూహాలలో OH యొక్క సాగతీత కంపనాలకు కారణమని చెప్పవచ్చు43. ఈ ఫలితాలు Figs 4b లోని XPS స్పెక్ట్రాకు అనుగుణంగా ఉంటాయి, ఇక్కడ WO ఫంక్షనల్ సమూహాలు VO2+/VO2+ ప్రతిచర్య కోసం క్రియాశీల సైట్‌లను అందించగలవు.
HWO మరియు HWO-50% C76 (a) యొక్క FTIR విశ్లేషణ, సూచించిన క్రియాత్మక సమూహాలు మరియు కాంటాక్ట్ కోణ కొలతలు (b, c).
OH సమూహం VO2+/VO2+ ప్రతిచర్యను కూడా ఉత్ప్రేరకపరచగలదు, అదే సమయంలో ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క హైడ్రోఫిలిసిటీని పెంచుతుంది, తద్వారా వ్యాప్తి రేటు మరియు ఎలక్ట్రాన్ బదిలీని ప్రోత్సహిస్తుంది. చూపిన విధంగా, HWO-50% C76 నమూనా C76 కోసం అదనపు శిఖరాన్ని చూపిస్తుంది. ~2905, 2375, 1705, 1607, మరియు 1445 cm3 వద్ద ఉన్న శిఖరాలను వరుసగా CH, O=C=O, C=O, C=C, మరియు CO సాగతీత కంపనాలకు కేటాయించవచ్చు. ఆక్సిజన్ ఫంక్షనల్ గ్రూపులు C=O మరియు CO వనాడియం యొక్క రెడాక్స్ ప్రతిచర్యలకు క్రియాశీల కేంద్రాలుగా పనిచేస్తాయని అందరికీ తెలుసు. రెండు ఎలక్ట్రోడ్ల యొక్క తడి సామర్థ్యాన్ని పరీక్షించడానికి మరియు పోల్చడానికి, Fig. 5b,cలో చూపిన విధంగా కాంటాక్ట్ కోణ కొలతలు తీసుకోబడ్డాయి. HWO ఎలక్ట్రోడ్ వెంటనే నీటి బిందువులను గ్రహించింది, అందుబాటులో ఉన్న OH ఫంక్షనల్ గ్రూపుల కారణంగా సూపర్హైడ్రోఫిలిసిటీని సూచిస్తుంది. HWO-50% C76 అనేది మరింత హైడ్రోఫోబిక్, 10 సెకన్ల తర్వాత దాదాపు 135° కాంటాక్ట్ కోణం ఉంటుంది. అయితే, ఎలక్ట్రోకెమికల్ కొలతలలో, HWO-50%C76 ఎలక్ట్రోడ్ ఒక నిమిషం కంటే తక్కువ సమయంలో పూర్తిగా తడిగా మారింది. తేమ సామర్థ్యం కొలతలు XPS మరియు FTIR ఫలితాలకు అనుగుణంగా ఉంటాయి, HWO ఉపరితలంపై ఎక్కువ OH సమూహాలు ఉండటం వలన అది సాపేక్షంగా మరింత హైడ్రోఫిలిక్ అవుతుందని సూచిస్తుంది.
HWO మరియు HWO-C76 నానోకంపోజిట్‌ల యొక్క VO2+/VO2+ ప్రతిచర్యలను పరీక్షించారు మరియు మిశ్రమ ఆమ్లంలో VO2+/VO2+ ప్రతిచర్యలో HWO క్లోరిన్ పరిణామాన్ని అణిచివేస్తుందని మరియు C76 కావలసిన VO2+/VO2+ రెడాక్స్ ప్రతిచర్యను మరింత ఉత్ప్రేరకపరుస్తుందని అంచనా వేయబడింది. HWO సస్పెన్షన్‌లలో %, 30%, మరియు 50% C76 మరియు CCC ఎలక్ట్రోడ్‌లపై 2 mg/cm2 మొత్తం లోడింగ్‌తో జమ చేయబడ్డాయి.
అంజీర్ 6 లో చూపిన విధంగా, ఎలక్ట్రోడ్ ఉపరితలంపై VO2+/VO2+ ప్రతిచర్య యొక్క గతిశాస్త్రం మిశ్రమ ఆమ్ల ఎలక్ట్రోలైట్‌లో CV ద్వారా పరిశీలించబడింది. గ్రాఫ్‌లో నేరుగా వివిధ ఉత్ప్రేరకాలకు ΔEp మరియు Ipa/Ipc లను సులభంగా పోల్చడానికి ప్రవాహాలను I/Ipa గా చూపించారు. ప్రస్తుత వైశాల్య యూనిట్ డేటా చిత్రం 2S లో చూపబడింది. అంజీర్‌లో. చిత్రం 6a ఎలక్ట్రోడ్ ఉపరితలంపై VO2+/VO2+ రెడాక్స్ ప్రతిచర్య యొక్క ఎలక్ట్రాన్ బదిలీ రేటును HWO కొద్దిగా పెంచుతుందని మరియు పరాన్నజీవి క్లోరిన్ పరిణామం యొక్క ప్రతిచర్యను అణిచివేస్తుందని చూపిస్తుంది. అయితే, C76 ఎలక్ట్రాన్ బదిలీ రేటును గణనీయంగా పెంచుతుంది మరియు క్లోరిన్ పరిణామ ప్రతిచర్యను ఉత్ప్రేరకపరుస్తుంది. అందువల్ల, సరిగ్గా రూపొందించబడిన HWO మరియు C76 యొక్క మిశ్రమం క్లోరిన్ పరిణామ ప్రతిచర్యను నిరోధించే ఉత్తమ కార్యాచరణ మరియు గొప్ప సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుందని భావిస్తున్నారు. C76 యొక్క కంటెంట్‌ను పెంచిన తర్వాత, ఎలక్ట్రోడ్‌ల యొక్క ఎలక్ట్రోకెమికల్ కార్యాచరణ మెరుగుపడిందని కనుగొనబడింది, ఇది ΔEp తగ్గడం మరియు Ipa/Ipc నిష్పత్తిలో పెరుగుదల (టేబుల్ S3) ద్వారా రుజువు చేయబడింది. Fig. 6d (టేబుల్ S3) లోని నైక్విస్ట్ ప్లాట్ నుండి సేకరించిన RCT విలువల ద్వారా కూడా ఇది నిర్ధారించబడింది, ఇవి పెరుగుతున్న C76 కంటెంట్‌తో తగ్గుతున్నట్లు కనుగొనబడింది. ఈ ఫలితాలు Li యొక్క అధ్యయనానికి కూడా అనుగుణంగా ఉన్నాయి, దీనిలో మెసోపోరస్ WO3 కు మెసోపోరస్ కార్బన్ జోడించడం వలన VO2+/VO2+35 పై మెరుగైన ఛార్జ్ బదిలీ గతిశాస్త్రం చూపబడింది. ప్రత్యక్ష ప్రతిచర్య ఎలక్ట్రోడ్ వాహకత (C=C బంధం) 18, 24, 35, 36, 37 పై ఎక్కువగా ఆధారపడి ఉండవచ్చని ఇది సూచిస్తుంది. [VO(H2O)5]2+ మరియు [VO2(H2O)4]+ మధ్య సమన్వయ జ్యామితిలో మార్పు వల్ల కూడా ఇది సంభవించవచ్చు, C76 కణజాల శక్తిని తగ్గించడం ద్వారా ప్రతిచర్య ఓవర్‌వోల్టేజ్‌ను తగ్గిస్తుంది. అయితే, HWO ఎలక్ట్రోడ్‌లతో ఇది సాధ్యం కాకపోవచ్చు.
(ఎ) 0.1 M VOSO4/1 M H2SO4 + 1 M HCl ఎలక్ట్రోలైట్‌లో వేర్వేరు HWO:C76 నిష్పత్తులతో UCC మరియు HWO-C76 మిశ్రమాల VO2+/VO2+ ప్రతిచర్య యొక్క చక్రీయ వోల్టామెట్రిక్ ప్రవర్తన (ν = 5 mV/s). (బి) వ్యాప్తి సామర్థ్యాన్ని అంచనా వేయడానికి మరియు k0(d) విలువలను పొందడానికి రాండిల్స్-సెవ్‌చిక్ మరియు (సి) నికల్సన్ VO2+/VO2+ పద్ధతి.
VO2+/VO2+ ప్రతిచర్యకు HWO-50% C76 దాదాపు C76 వలె అదే ఎలక్ట్రోక్యాటలిటిక్ కార్యకలాపాలను ప్రదర్శించడమే కాకుండా, మరింత ఆసక్తికరంగా, ఇది C76తో పోలిస్తే క్లోరిన్ పరిణామాన్ని అణిచివేసింది, ఇది Fig. 6aలో చూపబడింది మరియు Fig. 6d (తక్కువ RCT)లో చిన్న సెమిసర్కిల్‌ను కూడా ప్రదర్శిస్తుంది. C76 HWO-50% C76 (టేబుల్ S3) కంటే ఎక్కువ స్పష్టమైన Ipa/Ipcని చూపించింది, మెరుగైన ప్రతిచర్య రివర్సిబిలిటీ కారణంగా కాదు, కానీ 1.2 V వద్ద SHEతో క్లోరిన్ తగ్గింపు ప్రతిచర్య యొక్క గరిష్ట అతివ్యాప్తి కారణంగా. HWO యొక్క ఉత్తమ పనితీరు- 50% C76 ప్రతికూలంగా చార్జ్ చేయబడిన అధిక వాహక C76 మరియు HWOపై అధిక తడి సామర్థ్యం మరియు W-OH ఉత్ప్రేరక కార్యాచరణ మధ్య సినర్జిస్టిక్ ప్రభావానికి ఆపాదించబడింది. తక్కువ క్లోరిన్ ఉద్గారం పూర్తి సెల్ యొక్క ఛార్జింగ్ సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది, అయితే మెరుగైన గతిశాస్త్రం పూర్తి సెల్ వోల్టేజ్ సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది.
సమీకరణం S1 ప్రకారం, విస్తరణ ద్వారా నియంత్రించబడే క్వాసి-రివర్సిబుల్ (సాపేక్షంగా నెమ్మదిగా ఎలక్ట్రాన్ బదిలీ) ప్రతిచర్యకు, పీక్ కరెంట్ (IP) ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య (n), ఎలక్ట్రోడ్ ప్రాంతం (A), విస్తరణ గుణకం (D), ఎలక్ట్రాన్ల బదిలీ గుణకం (α) మరియు స్కానింగ్ వేగం (ν) పై ఆధారపడి ఉంటుంది. పరీక్షించిన పదార్థాల విస్తరణ-నియంత్రిత ప్రవర్తనను అధ్యయనం చేయడానికి, IP మరియు ν1/2 మధ్య సంబంధాన్ని ప్లాట్ చేసి, Fig. 6b లో ప్రదర్శించారు. అన్ని పదార్థాలు సరళ సంబంధాన్ని చూపుతాయి కాబట్టి, ప్రతిచర్య విస్తరణ ద్వారా నియంత్రించబడుతుంది. VO2+/VO2+ ప్రతిచర్య క్వాసి-రివర్సిబుల్ కాబట్టి, రేఖ యొక్క వాలు విస్తరణ గుణకం మరియు α విలువ (సమీకరణం S1) పై ఆధారపడి ఉంటుంది. వ్యాప్తి గుణకం స్థిరంగా ఉంటుంది (≈ 4 × 10–6 cm2/s)52 కాబట్టి, రేఖ యొక్క వాలులో వ్యత్యాసం నేరుగా α యొక్క విభిన్న విలువలను సూచిస్తుంది మరియు అందువల్ల ఎలక్ట్రోడ్ ఉపరితలంపై ఎలక్ట్రాన్ బదిలీ రేటు, ఇది C76 మరియు HWO -50% C76 కోసం చూపబడింది. నిటారుగా ఉన్న వాలు (అత్యధిక ఎలక్ట్రాన్ బదిలీ రేటు).
టేబుల్ S3 (Fig. 6d) లో చూపిన తక్కువ పౌనఃపున్యాల కోసం లెక్కించబడిన వార్‌బర్గ్ వాలులు (W) అన్ని పదార్థాలకు 1 కి దగ్గరగా ఉన్న విలువలను కలిగి ఉంటాయి, ఇది రెడాక్స్ జాతుల పరిపూర్ణ వ్యాప్తిని సూచిస్తుంది మరియు ν1/ 2 తో పోలిస్తే IP యొక్క సరళ ప్రవర్తనను నిర్ధారిస్తుంది. CV కొలుస్తారు. HWO-50% C76 కోసం, వార్‌బర్గ్ వాలు 1 నుండి 1.32 వరకు విచలనం చెందుతుంది, ఇది రియాజెంట్ (VO2+) యొక్క సెమీ-అనంత వ్యాప్తిని మాత్రమే కాకుండా, ఎలక్ట్రోడ్ సచ్ఛిద్రత కారణంగా వ్యాప్తి ప్రవర్తనకు సన్నని-పొర ప్రవర్తన యొక్క సాధ్యమైన సహకారాన్ని కూడా సూచిస్తుంది.
VO2+/VO2+ రెడాక్స్ రియాక్షన్ యొక్క రివర్సిబిలిటీ (ఎలక్ట్రాన్ బదిలీ రేటు) ను మరింత విశ్లేషించడానికి, ప్రామాణిక రేటు స్థిరాంకం k041.42 ను నిర్ణయించడానికి నికల్సన్ క్వాసి-రివర్సిబుల్ రియాక్షన్ పద్ధతిని కూడా ఉపయోగించారు. ఇది ΔEp యొక్క ఫంక్షన్ అయిన డైమెన్షన్‌లెస్ కైనెటిక్ పరామితి Ψ ను నిర్మించడానికి S2 సమీకరణాన్ని ఉపయోగించి చేయబడుతుంది, ఇది ν-1/2 ఫంక్షన్‌గా ఉంటుంది. టేబుల్ S4 ప్రతి ఎలక్ట్రోడ్ పదార్థానికి పొందిన Ψ విలువలను చూపుతుంది. ఫలితాలు (Fig. 6c) సమీకరణం S3 (ప్రతి వరుస పక్కన వ్రాయబడి టేబుల్ S4 లో ప్రదర్శించబడింది) ఉపయోగించి ప్రతి ప్లాట్ యొక్క వాలు నుండి k0 × 104 cm/s పొందటానికి ప్లాట్ చేయబడ్డాయి. HWO-50% C76 అత్యధిక వాలును కలిగి ఉన్నట్లు కనుగొనబడింది (Fig. 6c), అందువలన k0 యొక్క గరిష్ట విలువ 2.47 × 10–4 cm/s. దీని అర్థం ఈ ఎలక్ట్రోడ్ వేగవంతమైన గతిశాస్త్రాన్ని సాధిస్తుంది, ఇది Fig. 6a మరియు d మరియు టేబుల్ S3 లోని CV మరియు EIS ఫలితాలకు అనుగుణంగా ఉంటుంది. అదనంగా, k0 విలువను RCT విలువ (టేబుల్ S3) ఉపయోగించి సమీకరణం S4 యొక్క Nyquist ప్లాట్ (Fig. 6d) నుండి కూడా పొందారు. EIS నుండి వచ్చిన ఈ k0 ఫలితాలు టేబుల్ S4 లో సంగ్రహించబడ్డాయి మరియు సినర్జిస్టిక్ ప్రభావం కారణంగా HWO-50% C76 అత్యధిక ఎలక్ట్రాన్ బదిలీ రేటును ప్రదర్శిస్తుందని కూడా చూపిస్తున్నాయి. ప్రతి పద్ధతి యొక్క విభిన్న మూలాల కారణంగా k0 విలువలు భిన్నంగా ఉన్నప్పటికీ, అవి ఇప్పటికీ అదే పరిమాణం క్రమాన్ని చూపుతాయి మరియు స్థిరత్వాన్ని చూపుతాయి.
పొందిన అద్భుతమైన గతిశాస్త్రాలను పూర్తిగా అర్థం చేసుకోవడానికి, ఆప్టిమల్ ఎలక్ట్రోడ్ పదార్థాలను అన్‌కోటెడ్ UCC మరియు TCC ఎలక్ట్రోడ్‌లతో పోల్చడం ముఖ్యం. VO2+/VO2+ ప్రతిచర్య కోసం, HWO-C76 అత్యల్ప ΔEp మరియు మెరుగైన రివర్సిబిలిటీని చూపించడమే కాకుండా, SHE (Fig. 7a)కి సంబంధించి 1.45 V వద్ద కరెంట్ ద్వారా కొలవబడిన TCCతో పోలిస్తే పరాన్నజీవి క్లోరిన్ పరిణామ ప్రతిచర్యను గణనీయంగా అణచివేసింది. స్థిరత్వం పరంగా, ఉత్ప్రేరకాన్ని PVDF బైండర్‌తో కలిపి, ఆపై కార్బన్ క్లాత్ ఎలక్ట్రోడ్‌లకు వర్తింపజేసినందున HWO-50% C76 భౌతికంగా స్థిరంగా ఉందని మేము భావించాము. UCCకి 50 mVతో పోలిస్తే 150 చక్రాల తర్వాత HWO-50% C76 44 mV (క్షీణత రేటు 0.29 mV/చక్రం) గరిష్ట మార్పును చూపించింది (మూర్తి 7b). ఇది పెద్ద తేడా కాకపోవచ్చు, కానీ UCC ఎలక్ట్రోడ్‌ల గతిశాస్త్రం చాలా నెమ్మదిగా ఉంటుంది మరియు సైక్లింగ్‌తో క్షీణిస్తుంది, ముఖ్యంగా రివర్స్ ప్రతిచర్యల కోసం. TCC యొక్క రివర్సిబిలిటీ UCC కంటే చాలా మెరుగ్గా ఉన్నప్పటికీ, TCC 150 చక్రాల తర్వాత 73 mV యొక్క పెద్ద పీక్ షిఫ్ట్ కలిగి ఉన్నట్లు కనుగొనబడింది, ఇది దాని ఉపరితలంపై ఏర్పడిన పెద్ద మొత్తంలో క్లోరిన్ వల్ల కావచ్చు. తద్వారా ఉత్ప్రేరకం ఎలక్ట్రోడ్ ఉపరితలానికి బాగా కట్టుబడి ఉంటుంది. పరీక్షించిన అన్ని ఎలక్ట్రోడ్‌ల నుండి చూడగలిగినట్లుగా, మద్దతు ఉన్న ఉత్ప్రేరకాలు లేని ఎలక్ట్రోడ్‌లు కూడా వివిధ స్థాయిలలో సైక్లింగ్ అస్థిరతను చూపించాయి, సైక్లింగ్ సమయంలో పీక్ సెపరేషన్‌లో మార్పు ఉత్ప్రేరక విభజన కంటే రసాయన మార్పుల వల్ల కలిగే పదార్థం యొక్క నిష్క్రియం కారణంగా ఉందని సూచిస్తుంది. అదనంగా, ఎలక్ట్రోడ్ ఉపరితలం నుండి పెద్ద మొత్తంలో ఉత్ప్రేరక కణాలను వేరు చేయవలసి వస్తే, ఇది పీక్ సెపరేషన్‌లో గణనీయమైన పెరుగుదలకు దారితీస్తుంది (44 mV మాత్రమే కాదు), ఎందుకంటే సబ్‌స్ట్రేట్ (UCC) VO2+/VO2+ రెడాక్స్ ప్రతిచర్యకు సాపేక్షంగా క్రియారహితంగా ఉంటుంది.
UCC (a) తో పోలిస్తే ఉత్తమ ఎలక్ట్రోడ్ పదార్థం యొక్క CV యొక్క పోలిక మరియు VO2+/VO2+ రెడాక్స్ ప్రతిచర్య యొక్క స్థిరత్వం (b). 0.1 M VOSO4/1 M H2SO4 + 1 M HCl ఎలక్ట్రోలైట్‌లోని అన్ని CV లకు ν = 5 mV/s.
VRFB సాంకేతికత యొక్క ఆర్థిక ఆకర్షణను పెంచడానికి, అధిక శక్తి సామర్థ్యాన్ని సాధించడానికి వెనాడియం రెడాక్స్ ప్రతిచర్యల గతిశాస్త్రాన్ని విస్తరించడం మరియు అర్థం చేసుకోవడం చాలా అవసరం. మిశ్రమాలు HWO-C76 తయారు చేయబడ్డాయి మరియు VO2+/VO2+ ప్రతిచర్యపై వాటి ఎలక్ట్రోక్యాటలిటిక్ ప్రభావాన్ని అధ్యయనం చేశారు. మిశ్రమ ఆమ్ల ఎలక్ట్రోలైట్‌లలో HWO తక్కువ గతి మెరుగుదలను చూపించింది కానీ క్లోరిన్ పరిణామాన్ని గణనీయంగా అణచివేసింది. HWO-ఆధారిత ఎలక్ట్రోడ్‌ల గతిశాస్త్రాలను మరింత ఆప్టిమైజ్ చేయడానికి HWO:C76 యొక్క వివిధ నిష్పత్తులు ఉపయోగించబడ్డాయి. C76ని HWOకి పెంచడం వలన సవరించిన ఎలక్ట్రోడ్‌పై VO2+/VO2+ ప్రతిచర్య యొక్క ఎలక్ట్రాన్ బదిలీ గతిశాస్త్రాలు మెరుగుపడతాయి, వీటిలో HWO-50% C76 ఉత్తమ పదార్థం ఎందుకంటే ఇది ఛార్జ్ బదిలీ నిరోధకతను తగ్గిస్తుంది మరియు C76 మరియు TCC నిక్షేపంతో పోలిస్తే క్లోరిన్‌ను మరింత అణిచివేస్తుంది. . ఇది C=C sp2 హైబ్రిడైజేషన్, OH మరియు W-OH ఫంక్షనల్ గ్రూపుల మధ్య సినర్జిస్టిక్ ప్రభావం కారణంగా ఉంది. HWO-50% C76 యొక్క పునరావృత సైక్లింగ్ తర్వాత క్షీణత రేటు 0.29 mV/చక్రం అని కనుగొనబడింది, అయితే UCC మరియు TCC యొక్క క్షీణత రేటు వరుసగా 0.33 mV/చక్రం మరియు 0.49 mV/చక్రం, ఇది చాలా స్థిరంగా ఉంటుంది. మిశ్రమ ఆమ్ల ఎలక్ట్రోలైట్లలో. సమర్పించబడిన ఫలితాలు వేగవంతమైన గతిశాస్త్రం మరియు అధిక స్థిరత్వంతో VO2+/VO2+ ప్రతిచర్య కోసం అధిక పనితీరు గల ఎలక్ట్రోడ్ పదార్థాలను విజయవంతంగా గుర్తిస్తాయి. ఇది అవుట్‌పుట్ వోల్టేజ్‌ను పెంచుతుంది, తద్వారా VRFB యొక్క శక్తి సామర్థ్యాన్ని పెంచుతుంది, తద్వారా దాని భవిష్యత్ వాణిజ్యీకరణ ఖర్చును తగ్గిస్తుంది.
ప్రస్తుత అధ్యయనంలో ఉపయోగించిన మరియు/లేదా విశ్లేషించబడిన డేటాసెట్‌లు సంబంధిత రచయితల నుండి సహేతుకమైన అభ్యర్థనపై అందుబాటులో ఉన్నాయి.
లుడెరర్ జి. మరియు ఇతరులు. గ్లోబల్ తక్కువ-కార్బన్ ఎనర్జీ దృశ్యాలలో పవన మరియు సౌర శక్తిని అంచనా వేయడం: ఒక పరిచయం. శక్తి ఆదా. 64, 542–551. https://doi.org/10.1016/j.eneco.2017.03.027 (2017).
లీ, HJ, పార్క్, S. & కిమ్, H. వెనాడియం/మాంగనీస్ రెడాక్స్ ఫ్లో బ్యాటరీ పనితీరుపై MnO2 అవపాతం యొక్క ప్రభావం యొక్క విశ్లేషణ. లీ, HJ, పార్క్, S. & కిమ్, H. వెనాడియం/మాంగనీస్ రెడాక్స్ ఫ్లో బ్యాటరీ పనితీరుపై MnO2 అవపాతం యొక్క ప్రభావం యొక్క విశ్లేషణ.లీ, HJ, పార్క్, S. మరియు కిమ్, H. వెనాడియం మాంగనీస్ రెడాక్స్ ఫ్లో బ్యాటరీ పనితీరుపై MnO2 నిక్షేపణ ప్రభావం యొక్క విశ్లేషణ. లీ, HJ, పార్క్, S. & కిమ్, H. MnO2 沉淀对钒/锰氧化还原液流电池性能影响的分析。 లీ, హెచ్‌జె, పార్క్, ఎస్. & కిమ్, హెచ్. ఎంఎన్‌ఓ2లీ, HJ, పార్క్, S. మరియు కిమ్, H. వెనాడియం మాంగనీస్ రెడాక్స్ ఫ్లో బ్యాటరీల పనితీరుపై MnO2 నిక్షేపణ ప్రభావం యొక్క విశ్లేషణ.జె. ఎలక్ట్రోకెమిస్ట్రీ. సోషలిస్ట్ పార్టీ. 165(5), A952-A956. https://doi.org/10.1149/2.0881805jes (2018).
షా, AA, తంగిరాల, R., సింగ్, R., విల్స్, RGA & వాల్ష్, FC. పూర్తిగా వెనాడియం ప్రవాహ బ్యాటరీ కోసం ఒక డైనమిక్ యూనిట్ సెల్ మోడల్. షా, AA, తంగిరాల, R., సింగ్, R., విల్స్, RGA & వాల్ష్, FC. పూర్తిగా వెనాడియం ప్రవాహ బ్యాటరీ కోసం ఒక డైనమిక్ యూనిట్ సెల్ మోడల్.షా AA, తంగిరాల R, సింగ్ R, విల్స్ RG. మరియు వాల్ష్ FK పూర్తిగా వెనాడియం ప్రవాహ బ్యాటరీ యొక్క ప్రాథమిక సెల్ యొక్క డైనమిక్ మోడల్. షా, AA, తంగిరాల, R., సింగ్, R., విల్స్, RGA & వాల్ష్, FC 全钒液流电池的动态单元电池模型。 షా, AA, తంగిరాల, R., సింగ్, R., విల్స్, RGA & వాల్ష్, FC.షా AA, తంగిరాల R, సింగ్ R, విల్స్ RG. మరియు వాల్ష్ FK పూర్తి-వనాడియం రెడాక్స్ ఫ్లో బ్యాటరీ యొక్క మోడల్ డైనమిక్ సెల్.జె. ఎలక్ట్రోకెమిస్ట్రీ. సోషలిస్ట్ పార్టీ. 158(6), A671. https://doi.org/10.1149/1.3561426 (2011).
గాండోమి, YA, ఆరోన్, DS, జావోడ్జిన్స్కీ, TA & మెంచ్, MM ఇన్ సిటు పొటెన్షియల్ డిస్ట్రిబ్యూషన్ కొలత మరియు ఆల్-వెనాడియం రెడాక్స్ ఫ్లో బ్యాటరీ కోసం ధృవీకరించబడిన మోడల్. గాండోమి, YA, ఆరోన్, DS, జావోడ్జిన్స్కీ, TA & మెంచ్, MM ఇన్ సిటు పొటెన్షియల్ డిస్ట్రిబ్యూషన్ కొలత మరియు ఆల్-వెనాడియం రెడాక్స్ ఫ్లో బ్యాటరీ కోసం ధృవీకరించబడిన మోడల్.గాండోమి, యు. ఎ., ఆరోన్, డిఎస్, జావోడ్జిన్స్కి, టిఎ మరియు మెంచ్, ఎంఎం ఇన్-సిటు పొటెన్షియల్ డిస్ట్రిబ్యూషన్ మెజర్మెంట్ మరియు ఆల్-వెనాడియం ఫ్లో బ్యాటరీ రెడాక్స్ పొటెన్షియల్ కోసం ధృవీకరించబడిన మోడల్. గాండోమి, YA, ఆరోన్, DS, జావోడ్జిన్స్కి, TA & మెన్చ్, MM గాండోమి, YA, ఆరోన్, DS, జావోడ్జిన్స్కి, TA & మెన్చ్, MM.全వనాడియం ఆక్సిడేస్ రెడాక్స్ 液流液的原位 సంభావ్య పంపిణీ యొక్క కొలత మరియు ధ్రువీకరణ నమూనా.గాండోమి, యు. ఎ., ఆరోన్, డిఎస్, జావోడ్జిన్స్కి, టిఎ మరియు మెంచ్, ఎంఎం. ఆల్-వెనాడియం ఫ్లో రెడాక్స్ బ్యాటరీల కోసం ఇన్-సిటు పొటెన్షియల్ డిస్ట్రిబ్యూషన్ యొక్క మోడల్ కొలత మరియు ధృవీకరణ.జె. ఎలక్ట్రోకెమిస్ట్రీ. సోషలిస్ట్ పార్టీ. 163(1), A5188-A5201. https://doi.org/10.1149/2.0211601jes (2016).
సుషిమా, ఎస్. & సుజుకి, టి. ఎలక్ట్రోడ్ ఆర్కిటెక్చర్‌ను ఆప్టిమైజ్ చేయడానికి ఇంటర్‌డిజిటేటెడ్ ఫ్లో ఫీల్డ్‌తో వెనాడియం రెడాక్స్ ఫ్లో బ్యాటరీ యొక్క మోడలింగ్ మరియు సిమ్యులేషన్. సుషిమా, ఎస్. & సుజుకి, టి. ఎలక్ట్రోడ్ ఆర్కిటెక్చర్‌ను ఆప్టిమైజ్ చేయడానికి ఇంటర్‌డిజిటేటెడ్ ఫ్లో ఫీల్డ్‌తో వెనాడియం రెడాక్స్ ఫ్లో బ్యాటరీ యొక్క మోడలింగ్ మరియు సిమ్యులేషన్.సుషిమా, ఎస్. మరియు సుజుకి, టి. ఎలక్ట్రోడ్ ఆర్కిటెక్చర్ యొక్క ఆప్టిమైజేషన్ కోసం కౌంటర్-పోలరైజ్డ్ ఫ్లోతో ఫ్లో-త్రూ వెనాడియం రెడాక్స్ బ్యాటరీ యొక్క మోడలింగ్ మరియు సిమ్యులేషన్. సుషిమా, S. & సుజుకి, T. 具有叉指流场的钒氧化还原液流电池的建模和仿真，用于优挖用。 సుషిమా, S. & సుజుకి, T. 叉指流场的叉指流场的Vanadium ఆక్సైడ్ తగ్గింపు లిక్విడ్ స్ట్రీమ్ బ్యాటరీసుషిమా, ఎస్. మరియు సుజుకి, టి. ఎలక్ట్రోడ్ నిర్మాణం యొక్క ఆప్టిమైజేషన్ కోసం కౌంటర్-పిన్ ఫ్లో ఫీల్డ్‌లతో వెనాడియం రెడాక్స్ ఫ్లో బ్యాటరీల మోడలింగ్ మరియు సిమ్యులేషన్.జె. ఎలక్ట్రోకెమిస్ట్రీ. సోషలిస్ట్ పార్టీ. 167(2), 020553. https://doi.org/10.1149/1945-7111/ab6dd0 (2020).
సన్, బి. & స్కైల్లాస్-కజాకోస్, ఎం. వెనాడియం రెడాక్స్ ఫ్లో బ్యాటరీ అప్లికేషన్ కోసం గ్రాఫైట్ ఎలక్ట్రోడ్ పదార్థాల మార్పు—I. సన్, బి. & స్కైల్లాస్-కజాకోస్, ఎం. వెనాడియం రెడాక్స్ ఫ్లో బ్యాటరీ అప్లికేషన్ కోసం గ్రాఫైట్ ఎలక్ట్రోడ్ పదార్థాల మార్పు—I.సన్, బి. మరియు స్కిల్లాస్-కజాకోస్, ఎం. వెనాడియం రెడాక్స్ బ్యాటరీల కోసం గ్రాఫైట్ ఎలక్ట్రోడ్ పదార్థాల మార్పు - 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。 సన్, బి. & స్కైల్లాస్-కజాకోస్, ఎం. వెనాడియం ఆక్సీకరణ తగ్గింపు ద్రవ బ్యాటరీ అప్లికేషన్‌లో రసాయన ఎలక్ట్రోడ్ పదార్థాల మార్పు——I.సన్, బి. మరియు స్కిల్లాస్-కజాకోస్, ఎం. వెనాడియం రెడాక్స్ బ్యాటరీలలో ఉపయోగం కోసం గ్రాఫైట్ ఎలక్ట్రోడ్ పదార్థాల మార్పు - I.హీట్ ట్రీట్మెంట్ ఎలక్ట్రోకెమ్. ఆక్టా 37(7), 1253-1260. https://doi.org/10.1016/0013-4686(92)85064-R (1992).
లియు, టి., లి, ఎక్స్., జాంగ్, హెచ్. & చెన్, జె. మెరుగైన శక్తి సాంద్రతతో వెనాడియం ఫ్లో బ్యాటరీలు (VFBలు) వైపు ఎలక్ట్రోడ్ పదార్థాలపై పురోగతి. లియు, టి., లి, ఎక్స్., జాంగ్, హెచ్. & చెన్, జె. మెరుగైన శక్తి సాంద్రతతో వెనాడియం ఫ్లో బ్యాటరీలు (VFBలు) వైపు ఎలక్ట్రోడ్ పదార్థాలపై పురోగతి.లియు, టి., లి, ఎక్స్., జాంగ్, హెచ్. మరియు చెన్, జె. మెరుగైన శక్తి సాంద్రతతో వెనాడియం ఫ్లో బ్యాటరీలకు (VFB) ఎలక్ట్రోడ్ పదార్థాలలో పురోగతి. లియు, T., లి, X., జాంగ్, H. & చెన్, J. 提高功率密度的钒液流电池(VFB) 电极材料的进展。 లియు, టి., లి, ఎక్స్., జాంగ్, హెచ్. & చెన్, జె.లియు, టి., లి, ఎస్., జాంగ్, హెచ్. మరియు చెన్, జె. అడ్వాన్సెస్ ఇన్ ఎలక్ట్రోడ్ మెటీరియల్స్ ఫర్ వెనాడియం రెడాక్స్ ఫ్లో బ్యాటరీస్ (VFB) విత్ ఇంక్రీజ్డ్ పవర్ డెన్సిటీ.జె. ఎనర్జీ కెమిస్ట్రీ. 27(5), 1292-1303. https://doi.org/10.1016/j.jechem.2018.07.003 (2018).
లియు, QH మరియు ఇతరులు. ఆప్టిమైజ్ చేయబడిన ఎలక్ట్రోడ్ కాన్ఫిగరేషన్ మరియు పొర ఎంపికతో అధిక సామర్థ్యం గల వెనాడియం రెడాక్స్ ఫ్లో సెల్. J. ఎలక్ట్రోకెమిస్ట్రీ. సోషలిస్ట్ పార్టీ. 159(8), A1246-A1252. https://doi.org/10.1149/2.051208jes (2012).
వెయి, జి., జియా, సి., లియు, జె. & యాన్, సి. కార్బన్ ఫెల్ట్ సపోర్టెడ్ కార్బన్ నానోట్యూబ్స్ ఉత్ప్రేరకాలు కాంపోజిట్ ఎలక్ట్రోడ్ ఫర్ వెనాడియం రెడాక్స్ ఫ్లో బ్యాటరీ అప్లికేషన్. వెయి, జి., జియా, సి., లియు, జె. & యాన్, సి. కార్బన్ ఫెల్ట్ సపోర్టెడ్ కార్బన్ నానోట్యూబ్స్ ఉత్ప్రేరకాలు కాంపోజిట్ ఎలక్ట్రోడ్ ఫర్ వెనాడియం రెడాక్స్ ఫ్లో బ్యాటరీ అప్లికేషన్.వెయి, జి., జియా, క్యూ., లియు, జె. మరియు యాంగ్, కె. వెనాడియం రెడాక్స్ బ్యాటరీలో ఉపయోగించడానికి కార్బన్ ఫెల్ట్ సబ్‌స్ట్రేట్‌తో కార్బన్ నానోట్యూబ్‌ల ఆధారంగా మిశ్రమ ఎలక్ట్రోడ్ ఉత్ప్రేరకాలు. వెయి, జి., జియా, సి., లియు, జె. & యాన్, సి. వెయి, జి., జియా, సి., లియు, జె. & యాన్, సి. కార్బన్ ఫెల్ట్-లోడెడ్ కార్బన్ నానోట్యూబ్ ఉత్ప్రేరకం మిశ్రమ ఎలక్ట్రోడ్ వెనాడియం ఆక్సీకరణ తగ్గింపు ద్రవ ప్రవాహ బ్యాటరీ అప్లికేషన్ కోసం.వీ, జి., జియా, క్యూ., లియు, జె. మరియు యాంగ్, కె. వనాడియం రెడాక్స్ బ్యాటరీలలో అప్లికేషన్ కోసం కార్బన్ ఫెల్ట్ సబ్‌స్ట్రేట్‌తో కార్బన్ నానోట్యూబ్ ఉత్ప్రేరకం యొక్క మిశ్రమ ఎలక్ట్రోడ్.జె. పవర్. 220, 185–192. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2012.07.081 (2012).
మూన్, ఎస్., క్వాన్, బిడబ్ల్యు, చుంగ్, వై. & క్వాన్, వై. వనాడియం రెడాక్స్ ఫ్లో బ్యాటరీ పనితీరుపై ఆమ్లీకృత సిఎన్‌టిపై పూత పూసిన బిస్మత్ సల్ఫేట్ ప్రభావం. మూన్, ఎస్., క్వాన్, బిడబ్ల్యు, చుంగ్, వై. & క్వాన్, వై. వనాడియం రెడాక్స్ ఫ్లో బ్యాటరీ పనితీరుపై ఆమ్లీకృత సిఎన్‌టిపై పూత పూసిన బిస్మత్ సల్ఫేట్ ప్రభావం.మూన్, ఎస్., క్వాన్, బిడబ్ల్యు, చాంగ్, వై. మరియు క్వాన్, వై. ఆక్సిడైజ్డ్ సిఎన్‌టిలపై నిక్షేపించబడిన బిస్మత్ సల్ఫేట్ ప్రభావం ఫ్లో-త్రూ వెనాడియం రెడాక్స్ బ్యాటరీ లక్షణాలపై. మూన్, S., Kwon, BW, Chung, Y. & Kwon, Y. 涂在酸化CNT మూన్, ఎస్., క్వాన్, బిడబ్ల్యు, చుంగ్, వై. & క్వాన్, వై. వెనాడియం ఆక్సీకరణ తగ్గింపు ద్రవ ప్రవాహ బ్యాటరీ పనితీరుపై సిఎన్‌టి ఆక్సీకరణపై బిస్మత్ సల్ఫేట్ ప్రభావం.మూన్, ఎస్., క్వాన్, బిడబ్ల్యు, చాంగ్, వై. మరియు క్వాన్, వై. ఆక్సిడైజ్డ్ సిఎన్‌టిలపై నిక్షేపించబడిన బిస్మత్ సల్ఫేట్ ప్రభావం ఫ్లో-త్రూ వెనాడియం రెడాక్స్ బ్యాటరీల లక్షణాలపై.జె. ఎలక్ట్రోకెమిస్ట్రీ. సోషలిస్ట్ పార్టీ. 166(12), A2602. https://doi.org/10.1149/2.1181912jes (2019).
హువాంగ్ R.-H. Pt/మల్టీలేయర్ కార్బన్ నానోట్యూబ్ మోడిఫైడ్ యాక్టివ్ ఎలక్ట్రోడ్‌లు ఫర్ వెనాడియం రెడాక్స్ ఫ్లో బ్యాటరీలు. J. ఎలక్ట్రోకెమిస్ట్రీ. సోషలిస్ట్ పార్టీ. 159(10), A1579. https://doi.org/10.1149/2.003210jes (2012).
కాహ్న్, ఎస్. మరియు ఇతరులు. వెనాడియం రెడాక్స్ ఫ్లో బ్యాటరీలు ఆర్గానోమెటాలిక్ స్కాఫోల్డ్స్ నుండి తీసుకోబడిన నైట్రోజన్-డోప్డ్ కార్బన్ నానోట్యూబ్‌లతో అలంకరించబడిన ఎలక్ట్రోక్యాటలిస్ట్‌లను ఉపయోగిస్తాయి. జె. ఎలక్ట్రోకెమిస్ట్రీ. సోషలిస్ట్ పార్టీ. 165(7), A1388. https://doi.org/10.1149/2.0621807jes (2018).
ఖాన్, పి. మరియు ఇతరులు. గ్రాఫేన్ ఆక్సైడ్ నానోషీట్లు వెనాడియం రెడాక్స్ ఫ్లో బ్యాటరీలలో VO2+/ మరియు V2+/V3+ రెడాక్స్ జంటలకు అద్భుతమైన ఎలక్ట్రోకెమికల్‌గా చురుకైన పదార్థాలుగా పనిచేస్తాయి. కార్బన్ 49(2), 693–700. https://doi.org/10.1016/j.carbon.2010.10.022 (2011).
గొంజాలెజ్ జెడ్. మరియు ఇతరులు. వెనాడియం రెడాక్స్ బ్యాటరీ అప్లికేషన్ల కోసం గ్రాఫేన్-మోడిఫైడ్ గ్రాఫైట్ ఫెల్ట్ యొక్క అత్యుత్తమ ఎలక్ట్రోకెమికల్ పనితీరు. జె. పవర్. 338, 155-162. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2016.10.069 (2017).
గొంజాలెజ్, జెడ్., విజిరియాను, ఎస్., డైనెస్కు, జి., బ్లాంకో, సి. & శాంటామారియా, ఆర్. కార్బన్ నానోవాల్స్ థిన్ ఫిల్మ్స్ యాజ్ నానోస్ట్రక్చర్డ్ ఎలక్ట్రోడ్ మెటీరియల్స్ ఇన్ వెనాడియం రెడాక్స్ ఫ్లో బ్యాటరీస్. గొంజాలెజ్, జెడ్., విజిరియాను, ఎస్., డైనెస్కు, జి., బ్లాంకో, సి. & శాంటామారియా, ఆర్. కార్బన్ నానోవాల్స్ థిన్ ఫిల్మ్స్ యాజ్ నానోస్ట్రక్చర్డ్ ఎలక్ట్రోడ్ మెటీరియల్స్ ఇన్ వెనాడియం రెడాక్స్ ఫ్లో బ్యాటరీస్.గొంజాలెజ్ జెడ్., విజిరియాను ఎస్., డైనెస్కు జి., బ్లాంకో సి. మరియు శాంటామారియా ఆర్. వనాడియం రెడాక్స్ ఫ్లో బ్యాటరీలలో నానోస్ట్రక్చర్డ్ ఎలక్ట్రోడ్ పదార్థాలుగా కార్బన్ నానోవాల్స్ యొక్క సన్నని ఫిల్మ్‌లు.గోంజాలెజ్ జెడ్., విజిరియాను ఎస్., డైనెస్కు జి., బ్లాంకో ఎస్. మరియు శాంటామారియా ఆర్. వనాడియం రెడాక్స్ ఫ్లో బ్యాటరీలలో నానోస్ట్రక్చర్డ్ ఎలక్ట్రోడ్ పదార్థాలుగా కార్బన్ నానోవాల్ ఫిల్మ్‌లు. నానో ఎనర్జీ 1(6), 833–839. https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2012.07.003 (2012).
ఒపార్, DO, నాంక్యా, R., లీ, J. & జంగ్, H. అధిక-పనితీరు గల వెనాడియం రెడాక్స్ ఫ్లో బ్యాటరీల కోసం త్రీ-డైమెన్షనల్ మెసోపోరస్ గ్రాఫేన్-మోడిఫైడ్ కార్బన్ ఫెల్ట్. ఒపార్, DO, నాంక్యా, R., లీ, J. & జంగ్, H. అధిక-పనితీరు గల వెనాడియం రెడాక్స్ ఫ్లో బ్యాటరీల కోసం త్రీ-డైమెన్షనల్ మెసోపోరస్ గ్రాఫేన్-మోడిఫైడ్ కార్బన్ ఫెల్ట్.ఒపార్ డిఓ, నాంక్యా ఆర్., లీ జె., మరియు యుంగ్ హెచ్. అధిక-పనితీరు గల వెనాడియం రెడాక్స్ ఫ్లో బ్యాటరీల కోసం త్రీ-డైమెన్షనల్ గ్రాఫేన్-మోడిఫైడ్ మెసోపోరస్ కార్బన్ ఫెల్ట్. ఓపర్, DO, నంక్యా, R., లీ, J. & జంగ్, H. ఓపర్, DO, నాంక్యా, R., లీ, J. & జంగ్, H.ఒపార్ డిఓ, నాంక్యా ఆర్., లీ జె., మరియు యుంగ్ హెచ్. అధిక-పనితీరు గల వెనాడియం రెడాక్స్ ఫ్లో బ్యాటరీల కోసం త్రీ-డైమెన్షనల్ గ్రాఫేన్-మోడిఫైడ్ మెసోపోరస్ కార్బన్ ఫెల్ట్.ఎలక్ట్రోకెమిస్ట్రీ. చట్టం 330, 135276. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2019.135276 (2020).