Nanocomposites Batay sa Tungsten Oxide/Fullerene bilang Electrocatalysts at Inhibitors ng Parasitic VO2+/VO2+ Reactions sa Mixed Acids

Salamat sa pagbisita sa Nature.com.Ang bersyon ng browser na iyong ginagamit ay may limitadong suporta sa CSS.Para sa pinakamagandang karanasan, inirerekomenda namin na gumamit ka ng na-update na browser (o huwag paganahin ang Compatibility Mode sa Internet Explorer).Pansamantala, upang matiyak ang patuloy na suporta, ire-render namin ang site nang walang mga istilo at JavaScript.
Isang carousel na nagpapakita ng tatlong slide sa parehong oras.Gamitin ang Nakaraang at Susunod na mga pindutan upang lumipat sa tatlong mga slide sa isang pagkakataon, o gamitin ang mga pindutan ng slider sa dulo upang lumipat sa tatlong mga slide sa isang pagkakataon.
Ang medyo mataas na halaga ng all-vanadium flow-through redox batteries (VRFBs) ay naglilimita sa kanilang malawakang paggamit.Ang pagpapabuti ng kinetics ng mga electrochemical reaction ay kinakailangan upang mapataas ang partikular na kapangyarihan at kahusayan ng enerhiya ng VRFB, at sa gayon ay binabawasan ang halaga ng kWh ng VRFB.Sa gawaing ito, ang hydrothermally synthesized hydrated tungsten oxide (HWO) nanoparticle, C76 at C76/HWO, ay idineposito sa carbon cloth electrodes at sinubukan bilang electrocatalysts para sa VO2+/VO2+ redox reaction.Field emission scanning electron microscopy (FESEM), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX), high-resolution transmission electron microscopy (HR-TEM), X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), infrared Fourier transform Spectroscopy ( FTIR) at mga sukat ng contact angle.Napag-alaman na ang pagdaragdag ng C76 fullerenes sa HWO ay maaaring mapabuti ang electrode kinetics sa pamamagitan ng pagtaas ng electrical conductivity at pagbibigay ng mga oxidized functional group sa ibabaw nito, at sa gayon ay nagpo-promote ng VO2+/VO2+ redox reaction.Ang HWO/C76 composite (50 wt% C76) ay napatunayang pinakamahusay na pagpipilian para sa reaksyon ng VO2+/VO2+ na may ΔEp ng 176 mV, habang ang hindi ginagamot na carbon cloth (UCC) ay 365 mV.Bilang karagdagan, ang HWO / C76 composite ay nagpakita ng isang makabuluhang epekto ng pagbawalan sa reaksyon ng ebolusyon ng parasitic chlorine dahil sa W-OH functional group.
Ang matinding aktibidad ng tao at ang mabilis na rebolusyong pang-industriya ay humantong sa hindi mapigilang mataas na pangangailangan para sa kuryente, na tumataas ng humigit-kumulang 3% bawat taon1.Sa loob ng mga dekada, ang malawakang paggamit ng fossil fuels bilang pinagmumulan ng enerhiya ay humantong sa mga greenhouse gas emissions na nag-aambag sa global warming, polusyon sa tubig at hangin, na nagbabanta sa buong ekosistema.Bilang resulta, ang pagtagos ng malinis at nababagong hangin at solar energy ay inaasahang aabot sa 75% ng kabuuang kuryente sa 20501. Gayunpaman, kapag ang bahagi ng kuryente mula sa renewable sources ay lumampas sa 20% ng kabuuang pagbuo ng kuryente, ang grid ay nagiging hindi matatag.
Sa lahat ng sistema ng pag-iimbak ng enerhiya tulad ng hybrid na vanadium redox flow battery2, ang all-vanadium redox flow battery (VRFB) ay may pinakamabilis na nabuo dahil sa maraming pakinabang nito at itinuturing na pinakamahusay na solusyon para sa pangmatagalang pag-iimbak ng enerhiya (mga 30 taon).) Mga opsyon kasama ng nababagong enerhiya4.Ito ay dahil sa paghihiwalay ng power at energy density, mabilis na pagtugon, mahabang buhay ng serbisyo, at medyo mababa ang taunang gastos na $65/kWh kumpara sa $93-140/kWh para sa Li-ion at lead-acid na mga baterya at 279-420 US dollars bawat kWh.baterya ayon sa pagkakabanggit 4.
Gayunpaman, ang kanilang malakihang komersyalisasyon ay napipigilan pa rin ng kanilang medyo mataas na gastos sa sistema ng kapital, pangunahin dahil sa mga cell stack4,5.Kaya, ang pagpapabuti ng pagganap ng stack sa pamamagitan ng pagtaas ng kinetics ng dalawang kalahating elemento na reaksyon ay maaaring mabawasan ang laki ng stack at sa gayon ay mabawasan ang gastos.Samakatuwid, ang mabilis na paglipat ng elektron sa ibabaw ng elektrod ay kinakailangan, na nakasalalay sa disenyo, komposisyon at istraktura ng elektrod at nangangailangan ng maingat na pag-optimize6.Sa kabila ng magandang chemical at electrochemical stability at magandang electrical conductivity ng carbon electrodes, ang kanilang untreated kinetics ay tamad dahil sa kawalan ng oxygen functional groups at hydrophilicity7,8.Samakatuwid, ang iba't ibang mga electrocatalyst ay pinagsama sa mga electrodes na nakabatay sa carbon, lalo na ang mga carbon nanostructure at metal oxide, upang mapabuti ang kinetics ng parehong mga electrodes, at sa gayon ay pinapataas ang kinetics ng VRFB electrode.
Bilang karagdagan sa aming nakaraang trabaho sa C76, una naming iniulat ang mahusay na electrocatalytic na aktibidad ng fullerene na ito para sa VO2+/VO2+, paglilipat ng singil, kumpara sa heat-treated at untreated na carbon cloth.Ang paglaban ay nabawasan ng 99.5% at 97%.Ang catalytic performance ng mga carbon material para sa VO2+/VO2+ reaction kumpara sa C76 ay ipinapakita sa Table S1.Sa kabilang banda, maraming mga metal oxide tulad ng CeO225, ZrO226, MoO327, NiO28, SnO229, Cr2O330 at WO331, 32, 33, 34, 35, 36, 37 ang ginamit dahil sa kanilang tumaas na kakayahang mabasa at masaganang oxygen functionality., 38. pangkat.Ang catalytic na aktibidad ng mga metal oxide na ito sa reaksyon ng VO2+/VO2+ ay ipinakita sa Talahanayan S2.Ang WO3 ay ginamit sa isang makabuluhang bilang ng mga gawa dahil sa mababang gastos nito, mataas na katatagan sa acidic media, at mataas na catalytic activity31,32,33,34,35,36,37,38.Gayunpaman, ang pagpapabuti sa cathodic kinetics dahil sa WO3 ay hindi gaanong mahalaga.Upang mapabuti ang kondaktibiti ng WO3, ang epekto ng paggamit ng pinababang tungsten oxide (W18O49) sa aktibidad ng cathodic ay nasubok38.Ang hydrated tungsten oxide (HWO) ay hindi pa nasubok sa mga aplikasyon ng VRFB, bagama't nagpapakita ito ng mas mataas na aktibidad sa mga aplikasyon ng supercapacitor dahil sa mas mabilis na pagsasabog ng cation kumpara sa walang tubig na WOx39,40.Ang ikatlong henerasyong vanadium redox flow na baterya ay gumagamit ng mixed acid electrolyte na binubuo ng HCl at H2SO4 upang mapabuti ang pagganap ng baterya at mapabuti ang solubility at stability ng vanadium ions sa electrolyte.Gayunpaman, ang reaksyon ng parasitic chlorine evolution ay naging isa sa mga disadvantages ng ikatlong henerasyon, kaya ang paghahanap ng mga paraan upang pigilan ang reaksyon ng chlorine evaluation ay naging pokus ng ilang grupo ng pananaliksik.
Dito, isinagawa ang mga pagsusuri sa reaksyon ng VO2+/VO2+ sa HWO/C76 na mga composite na idineposito sa mga electrodes ng carbon cloth upang makahanap ng balanse sa pagitan ng electrical conductivity ng mga composite at ng redox kinetics ng electrode surface habang pinipigilan ang parasitic chlorine evolution.tugon (CER).Ang hydrated tungsten oxide (HWO) nanoparticle ay na-synthesize sa pamamagitan ng isang simpleng hydrothermal method.Ang mga eksperimento ay isinagawa sa isang halo-halong acid electrolyte (H2SO4/HCl) upang gayahin ang ikatlong henerasyong VRFB (G3) para sa pagiging praktikal at upang siyasatin ang epekto ng HWO sa reaksyon ng parasitic chlorine evolution.
Vanadium(IV) sulfate hydrate (VOSO4, 99.9%, Alfa-Aeser), sulfuric acid (H2SO4), hydrochloric acid (HCl), dimethylformamide (DMF, Sigma-Aldrich), polyvinylidene fluoride (PVDF, Sigma)-Aldrich), sodium Tungsten oxide dihydrate, Sigma-2Aldrich carbon dihydrate, 9LAT (Fuel Cell Store) ang ginamit sa pag-aaral na ito.
Ang hydrated tungsten oxide (HWO) ay inihanda sa pamamagitan ng hydrothermal reaction 43 kung saan ang 2 g ng Na2WO4 salt ay natunaw sa 12 ml ng H2O upang magbigay ng walang kulay na solusyon, pagkatapos ay 12 ml ng 2 M HCl ay idinagdag na dropwise upang magbigay ng maputlang dilaw na suspensyon.Ang slurry ay inilagay sa isang Teflon coated stainless steel autoclave at itinago sa isang oven sa 180° C. sa loob ng 3 oras para sa hydrothermal reaction.Ang nalalabi ay nakolekta sa pamamagitan ng pagsasala, hugasan ng 3 beses na may ethanol at tubig, pinatuyo sa isang oven sa 70 ° C sa loob ng ~3 oras, at pagkatapos ay triturated upang magbigay ng isang asul na kulay-abo na pulbos na HWO.
Ang nakuhang (hindi ginagamot) na carbon cloth electrodes (CCT) ay ginamit bilang is o heat treated sa isang tube furnace sa 450°C sa hangin na may heating rate na 15 ºC/min sa loob ng 10 oras upang makakuha ng mga ginagamot na CC (TCC).gaya ng inilarawan sa nakaraang artikulo24.Ang UCC at TCC ay pinutol sa mga electrodes na humigit-kumulang 1.5 cm ang lapad at 7 cm ang haba.Ang mga suspensyon ng C76, HWO, HWO-10% C76, HWO-30% C76 at HWO-50% C76 ay inihanda sa pamamagitan ng pagdaragdag ng 20 mg .% (~2.22 mg) ng PVDF binder sa ~1 ml DMF at sonicated para sa 1 oras upang mapabuti ang pagkakapareho.Ang 2 mg ng C76, HWO at HWO-C76 composites ay sunud-sunod na inilapat sa isang aktibong electrode area ng UCC na humigit-kumulang 1.5 cm2.Ang lahat ng mga catalyst ay na-load sa UCC electrodes at ang TCC ay ginamit para sa mga layunin ng paghahambing lamang, dahil ipinakita ng aming nakaraang trabaho na ang paggamot sa init ay hindi kinakailangan24.Nakamit ang pag-aayos ng impression sa pamamagitan ng pagsipilyo ng 100 µl ng suspension (load 2 mg) para sa mas pantay na epekto.Pagkatapos ang lahat ng mga electrodes ay tuyo sa isang oven sa 60 ° C. magdamag.Ang mga electrodes ay sinusukat pasulong at paatras upang matiyak ang tumpak na pag-load ng stock.Upang magkaroon ng isang tiyak na geometric na lugar (~ 1.5 cm2) at maiwasan ang pagtaas ng vanadium electrolyte sa electrode dahil sa epekto ng capillary, isang manipis na layer ng paraffin ang inilapat sa ibabaw ng aktibong materyal.
Ang field emission scanning electron microscopy (FESEM, Zeiss SEM Ultra 60, 5 kV) ay ginamit upang obserbahan ang HWO surface morphology.Ginamit ang isang energy dispersive X-ray spectrometer na nilagyan ng Feii8SEM (EDX, Zeiss Inc.) upang i-map ang mga elemento ng HWO-50%C76 sa mga UCC electrodes.Ang isang mataas na resolution transmission electron microscope (HR-TEM, JOEL JEM-2100) na tumatakbo sa isang accelerating boltahe ng 200 kV ay ginamit upang imahe mas mataas na resolution HWO particle at diffraction ring.Ang Crystallography Toolbox (CrysTBox) software ay gumagamit ng ringGUI function upang suriin ang HWO ring diffraction pattern at ihambing ang mga resulta sa XRD pattern.Ang istraktura at graphitization ng UCC at TCC ay nasuri ng X-ray diffraction (XRD) sa isang scan rate na 2.4 ° / min mula 5 ° hanggang 70 ° kasama ang Cu Kα (λ = 1.54060 Å) gamit ang isang Panalytical X-ray diffractometer (Model 3600).Ipinakita ng XRD ang istraktura ng kristal at yugto ng HWO.Ang PANalytical X'Pert HighScore software ay ginamit upang itugma ang mga HWO peak sa mga mapa ng tungsten oxide na magagamit sa database45.Ang mga resulta ng HWO ay inihambing sa mga resulta ng TEM.Ang komposisyon ng kemikal at estado ng mga sample ng HWO ay tinutukoy ng X-ray photoelectron spectroscopy (XPS, ESCALAB 250Xi, ThermoScientific).Ang CASA-XPS software (v 2.3.15) ay ginamit para sa peak deconvolution at pagsusuri ng data.Upang matukoy ang mga surface functional na grupo ng HWO at HWO-50% C76, ang mga sukat ay ginawa gamit ang Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR, Perkin Elmer spectrometer, gamit ang KBr FTIR).Ang mga resulta ay inihambing sa mga resulta ng XPS.Ang mga sukat ng anggulo ng contact (KRUSS DSA25) ay ginamit din upang makilala ang pagkabasa ng mga electrodes.
Para sa lahat ng mga pagsukat ng electrochemical, ginamit ang isang Biologic SP 300 workstation.Ang cyclic voltammetry (CV) at electrochemical impedance spectroscopy (EIS) ay ginamit upang pag-aralan ang electrode kinetics ng VO2+/VO2+ redox reaction at ang epekto ng reagent diffusion (VOSO4(VO2+)) sa reaction rate.Ang parehong mga pamamaraan ay gumamit ng tatlong-electrode cell na may electrolyte na konsentrasyon na 0.1 M VOSO4 (V4+) sa 1 M H2SO4 + 1 M HCl (halo ng mga acid).Lahat ng electrochemical data na ipinakita ay IR corrected.Ang isang saturated calomel electrode (SCE) at isang platinum (Pt) coil ay ginamit bilang reference at counter electrode, ayon sa pagkakabanggit.Para sa CV, ang mga rate ng pag-scan (ν) na 5, 20, at 50 mV/s ay inilapat sa potensyal na window ng VO2+/VO2+ para sa (0–1) V vs. SCE, pagkatapos ay inayos para sa SHE na mag-plot (VSCE = 0.242 V vs. HSE) .Upang pag-aralan ang pagpapanatili ng aktibidad ng elektrod, ang mga paulit-ulit na cyclic CV ay isinagawa sa ν 5 mV/s para sa UCC, TCC, UCC-C76, UCC-HWO, at UCC-HWO-50% C76.Para sa mga pagsukat ng EIS, ang frequency range ng VO2+/VO2+ redox reaction ay 0.01-105 Hz, at ang boltahe na perturbation sa open-circuit voltage (OCV) ay 10 mV.Ang bawat eksperimento ay inulit ng 2-3 beses upang matiyak ang pagkakapare-pareho ng mga resulta.Ang heterogenous rate constants (k0) ay nakuha ng Nicholson method46,47.
Ang hydrated tungsten oxide (HVO) ay matagumpay na na-synthesize ng hydrothermal method.SEM imahe sa fig.Ipinapakita ng 1a na ang idineposito na HWO ay binubuo ng mga kumpol ng nanoparticle na may mga sukat sa saklaw na 25-50 nm.
Ang X-ray diffraction pattern ng HWO ay nagpapakita ng mga taluktok (001) at (002) sa ~23.5° at ~47.5°, ayon sa pagkakabanggit, na katangian ng nonstoichiometric WO2.63 (W32O84) (PDF 077–0810, a = 21.4 γ = Å, β = Å.8 = Å, β = Å, α γ = 1. 90°), na tumutugma sa kanilang malinaw na asul na kulay (Larawan 1b) 48.49.Ang iba pang mga taluktok sa humigit-kumulang 20.5°, 27.1°, 28.1°, 30.8°, 35.7°, 36.7° at 52.7° ay itinalaga sa (140), (620), ( 350), (720), (740), (560°).) ) at (970) diffraction planes orthogonal sa WO2.63, ayon sa pagkakabanggit.Ang parehong sintetikong pamamaraan ay ginamit ni Songara et al.43 upang makakuha ng puting produkto, na iniuugnay sa pagkakaroon ng WO3(H2O)0.333.Gayunpaman, sa gawaing ito, dahil sa iba't ibang mga kondisyon, nakuha ang isang asul na kulay-abo na produkto, na nagpapahiwatig na ang WO3(H2O)0.333 (PDF 087-1203, a = 7.3 Å, b = 12.5 Å, c = 7 .7 Å, α = β = γ = 90°) at ang reduced na anyo ng tungstend.Ang semiquantitative analysis gamit ang X'Pert HighScore software ay nagpakita ng 26% WO3(H2O)0.333:74% W32O84.Dahil ang W32O84 ay binubuo ng W6+ at W4+ (1.67:1 W6+:W4+), ang tinantyang nilalaman ng W6+ at W4+ ay humigit-kumulang 72% W6+ at 28% W4+, ayon sa pagkakabanggit.Ang mga imahe ng SEM, 1-segundong XPS spectra sa antas ng nucleus, mga imahe ng TEM, FTIR spectra, at Raman spectra ng C76 na mga particle ay ipinakita sa aming nakaraang artikulo.Ayon sa Kawada et al., 50,51 X-ray diffraction ng C76 pagkatapos alisin ang toluene ay nagpakita ng monoclinic na istraktura ng FCC.
Mga imahe ng SEM sa fig.Ipinapakita ng 2a at b na ang HWO at HWO-50% C76 ay matagumpay na nadeposito sa at sa pagitan ng mga carbon fiber ng UCC electrode.Mga mapa ng elemento ng EDX ng tungsten, carbon, at oxygen sa mga imahe ng SEM sa fig.2c ay ipinapakita sa fig.2d-f na nagpapahiwatig na ang tungsten at carbon ay pantay na pinaghalo (nagpapakita ng magkatulad na distribusyon) sa buong ibabaw ng electrode at ang composite ay hindi pantay na nakadeposito dahil sa likas na katangian ng paraan ng pag-deposito.
Mga imahe ng SEM ng mga nadeposito na particle ng HWO (a) at mga particle ng HWO-C76 (b).Ang pagmamapa ng EDX sa HWO-C76 na na-load sa UCC gamit ang lugar sa larawan (c) ay nagpapakita ng distribusyon ng tungsten (d), carbon (e), at oxygen (f) sa sample.
Ginamit ang HR-TEM para sa mataas na magnification imaging at crystallographic na impormasyon (Larawan 3).Ang HWO ay nagpapakita ng nanocube morphology tulad ng ipinapakita sa Fig. 3a at mas malinaw sa Fig. 3b.Sa pamamagitan ng pag-magnify ng nanocube para sa diffraction ng mga napiling lugar, makikita ng isa ang grating structure at diffraction planes na nakakatugon sa batas ng Bragg, tulad ng ipinapakita sa Fig. 3c, na nagpapatunay sa crystallinity ng materyal.Sa inset sa Fig. 3c ay nagpapakita ng distansya d 3.3 Å na tumutugma sa (022) at (620) diffraction planes na matatagpuan sa WO3(H2O)0.333 at W32O84 phase, ayon sa pagkakabanggit43,44,49.Ito ay naaayon sa pagsusuri ng XRD na inilarawan sa itaas (Larawan 1b) dahil ang naobserbahang distansya ng eroplanong grating d (Larawan 3c) ay tumutugma sa pinakamalakas na XRD peak sa sample ng HWO.Ang mga sample na singsing ay ipinapakita din sa fig.3d, kung saan ang bawat singsing ay tumutugma sa isang hiwalay na eroplano.Ang WO3(H2O)0.333 at W32O84 na mga eroplano ay may kulay na puti at asul, ayon sa pagkakabanggit, at ang kanilang kaukulang XRD peak ay ipinapakita din sa Fig. 1b.Ang unang singsing na ipinapakita sa ring diagram ay tumutugma sa unang minarkahang peak sa x-ray pattern ng (022) o (620) diffraction plane.Mula sa (022) hanggang (402) na mga singsing, ang mga halaga ng d-spacing ay 3.30, 3.17, 2.38, 1.93, at 1.69 Å, na naaayon sa mga halaga ng XRD na 3.30, 3.17, 2, 45, 1.93.at 1.66 Å, na katumbas ng 44, 45, ayon sa pagkakabanggit.
(a) HR-TEM na imahe ng HWO, (b) ay nagpapakita ng pinalaki na imahe.Ang mga imahe ng grating plane ay ipinapakita sa (c), inset (c) ay nagpapakita ng pinalaki na imahe ng mga eroplano at isang pitch d na 0.33 nm na tumutugma sa (002) at (620) na mga eroplano.(d) HWO ring pattern na nagpapakita ng mga eroplanong nauugnay sa WO3(H2O)0.333 (puti) at W32O84 (asul).
Ang pagsusuri sa XPS ay isinagawa upang matukoy ang kimika sa ibabaw at estado ng oksihenasyon ng tungsten (Mga Figure S1 at 4).Ang malawak na hanay ng XPS scan spectrum ng synthesized HWO ay ipinapakita sa Figure S1, na nagpapahiwatig ng pagkakaroon ng tungsten.Ang XPS narrow-scan spectra ng W 4f at O ​​1s core level ay ipinapakita sa Fig.4a at b, ayon sa pagkakabanggit.Ang W 4f spectrum ay nahahati sa dalawang spin-orbit doublets na naaayon sa mga nagbubuklod na enerhiya ng W oxidation state.at W 4f7/2 sa 36.6 at 34.9 eV ay katangian ng W4+ na estado na 40, ayon sa pagkakabanggit.)0.333.Ipinapakita ng fitted data na ang mga atomic na porsyento ng W6+ at W4+ ay 85% at 15%, ayon sa pagkakabanggit, na malapit sa mga halaga na tinantiya mula sa XRD data na isinasaalang-alang ang mga pagkakaiba sa pagitan ng dalawang pamamaraan.Ang parehong mga pamamaraan ay nagbibigay ng dami ng impormasyon na may mababang katumpakan, lalo na ang XRD.Gayundin, sinusuri ng dalawang pamamaraan na ito ang iba't ibang bahagi ng materyal dahil ang XRD ay isang bultuhang pamamaraan habang ang XPS ay isang surface method na lumalapit lamang sa ilang nanometer.Ang O 1s spectrum ay nahahati sa dalawang peak sa 533 (22.2%) at 530.4 eV (77.8%).Ang una ay tumutugma sa OH, at ang pangalawa sa mga bono ng oxygen sa sala-sala sa WO.Ang pagkakaroon ng mga functional na grupo ng OH ay pare-pareho sa mga katangian ng hydration ng HWO.
Ang isang pagsusuri sa FTIR ay isinagawa din sa dalawang sample na ito upang suriin ang pagkakaroon ng mga functional na grupo at pag-coordinate ng mga molekula ng tubig sa hydrated na istraktura ng HWO.Ang mga resulta ay nagpapakita na ang HWO-50% C76 sample at FT-IR HWO na mga resulta ay lumilitaw na magkatulad dahil sa pagkakaroon ng HWO, ngunit ang intensity ng mga taluktok ay naiiba dahil sa iba't ibang dami ng sample na ginamit sa paghahanda para sa pagsusuri (Fig. 5a).) Ipinapakita ng HWO-50% C76 na ang lahat ng mga taluktok, maliban sa tuktok ng tungsten oxide, ay may kaugnayan sa fullerene 24. Detalyadong sa fig.Ipinapakita ng 5a na ang parehong mga sample ay nagpapakita ng isang napakalakas na malawak na banda sa ~ 710/cm na maiugnay sa OWO stretching oscillations sa HWO lattice structure, na may isang malakas na balikat sa ~ 840/cm na maiugnay sa WO.Para sa stretching vibrations, ang isang matalim na banda sa humigit-kumulang 1610/cm ay iniuugnay sa baluktot na vibrations ng OH, habang ang isang malawak na absorption band na humigit-kumulang 3400/cm ay iniuugnay sa stretching vibrations ng OH sa hydroxyl groups43.Ang mga resulta na ito ay naaayon sa XPS spectra sa Fig.4b, kung saan ang mga functional na grupo ng WO ay maaaring magbigay ng mga aktibong site para sa reaksyon ng VO2+/VO2+.
Pagsusuri ng FTIR ng HWO at HWO-50% C76 (a), ipinahiwatig ang mga functional na grupo at mga sukat ng anggulo ng contact (b, c).
Ang pangkat ng OH ay maaari ring mag-catalyze ng reaksyon ng VO2+/VO2+, habang pinapataas ang hydrophilicity ng elektrod, sa gayon ay nagpo-promote ng rate ng diffusion at paglipat ng elektron.Gaya ng ipinakita, ang HWO-50% C76 sample ay nagpapakita ng karagdagang peak para sa C76.Ang mga taluktok sa ~2905, 2375, 1705, 1607, at 1445 cm3 ay maaaring italaga sa CH, O=C=O, C=O, C=C, at CO stretching vibrations, ayon sa pagkakabanggit.Kilalang-kilala na ang mga pangkat ng paggana ng oxygen na C=O at CO ay maaaring magsilbi bilang mga aktibong sentro para sa mga redox na reaksyon ng vanadium.Upang subukan at ihambing ang pagkabasa ng dalawang electrodes, ang mga pagsukat ng anggulo ng contact ay kinuha tulad ng ipinapakita sa Fig. 5b, c.Ang HWO electrode ay agad na sumisipsip ng mga patak ng tubig, na nagpapahiwatig ng superhydrophilicity dahil sa mga magagamit na OH functional group.Ang HWO-50% C76 ay mas hydrophobic, na may contact angle na humigit-kumulang 135° pagkatapos ng 10 segundo.Gayunpaman, sa mga pagsukat ng electrochemical, ang elektrod ng HWO-50%C76 ay naging ganap na basa sa wala pang isang minuto.Ang mga pagsukat ng pagkabasa ay pare-pareho sa mga resulta ng XPS at FTIR, na nagpapahiwatig na mas maraming pangkat ng OH sa ibabaw ng HWO ang ginagawa itong medyo hydrophilic.
Ang mga reaksyon ng VO2+/VO2+ ng HWO at HWO-C76 nanocomposites ay nasubok at inaasahan na ang HWO ay sugpuin ang chlorine evolution sa VO2+/VO2+ na reaksyon sa halo-halong acid, at ang C76 ay higit pang mag-catalyze sa nais na VO2+/VO2+ redox reaction.%, 30%, at 50% C76 sa mga suspensyon ng HWO at CCC na idineposito sa mga electrodes na may kabuuang loading na humigit-kumulang 2 mg/cm2.
Gaya ng ipinapakita sa fig.6, ang kinetics ng reaksyon ng VO2+/VO2+ sa ibabaw ng elektrod ay sinuri ng CV sa isang halo-halong acidic electrolyte.Ang mga alon ay ipinapakita bilang I/Ipa para sa madaling paghahambing ng ΔEp at Ipa/Ipc para sa iba't ibang catalyst nang direkta sa graph.Ang kasalukuyang data ng unit ng lugar ay ipinapakita sa Figure 2S.Sa fig.Ipinapakita ng Figure 6a na bahagyang pinapataas ng HWO ang electron transfer rate ng VO2+/VO2+ redox reaction sa ibabaw ng electrode at pinipigilan ang reaksyon ng parasitic chlorine evolution.Gayunpaman, ang C76 ay makabuluhang pinatataas ang rate ng paglipat ng elektron at pinapagana ang reaksyon ng chlorine evolution.Samakatuwid, ang isang wastong formulated composite ng HWO at C76 ay inaasahang magkakaroon ng pinakamahusay na aktibidad at ang pinakamalaking kakayahan upang pigilan ang reaksyon ng chlorine evolution.Napag-alaman na pagkatapos ng pagtaas ng nilalaman ng C76, ang aktibidad ng electrochemical ng mga electrodes ay bumuti, bilang ebidensya ng pagbaba sa ΔEp at isang pagtaas sa ratio ng Ipa/Ipc (Talahanayan S3).Kinumpirma din ito ng mga halaga ng RCT na nakuha mula sa plot ng Nyquist sa Fig. 6d (Talahanayan S3), na natagpuang bumaba sa pagtaas ng nilalaman ng C76.Ang mga resultang ito ay pare-pareho din sa pag-aaral ni Li, kung saan ang pagdaragdag ng mesoporous carbon sa mesoporous WO3 ay nagpakita ng pinabuting charge transfer kinetics sa VO2+/VO2+35.Ito ay nagpapahiwatig na ang direktang reaksyon ay maaaring higit na nakasalalay sa electrode conductivity (C=C bond) 18, 24, 35, 36, 37. Ito ay maaaring dahil din sa isang pagbabago sa geometry ng koordinasyon sa pagitan ng [VO(H2O)5]2+ at [VO2(H2O)4]+, ang C76 ay binabawasan ang overvoltage ng reaksyon sa pamamagitan ng pagbabawas ng enerhiya ng tissue.Gayunpaman, maaaring hindi ito posible sa mga electrodes ng HWO.
(a) Cyclic voltammetric behavior (ν = 5 mV/s) ng VO2+/VO2+ reaction ng UCC at HWO-C76 composites na may iba't ibang HWO:C76 ratios sa 0.1 M VOSO4/1 M H2SO4 + 1 M HCl electrolyte.(b) Randles-Sevchik at (c) Nicholson VO2+/VO2+ na paraan para suriin ang diffusion efficiency at makakuha ng k0(d) value.
Hindi lamang ipinakita ng HWO-50% C76 ang halos kaparehong aktibidad ng electrocatalytic gaya ng C76 para sa reaksyon ng VO2+/VO2+, ngunit, higit na kawili-wili, pinigilan din nito ang chlorine evolution kumpara sa C76, tulad ng ipinapakita sa Fig. 6a, at nagpapakita rin ng Smaller Semicircle sa fig.6d (mas mababang RCT).Ang C76 ay nagpakita ng mas mataas na maliwanag na Ipa/Ipc kaysa sa HWO-50% C76 (Talahanayan S3), hindi dahil sa pinabuting reversibility ng reaksyon, ngunit dahil sa peak overlap ng reaksyon ng pagbabawas ng chlorine sa SHE sa 1.2 V. Ang pinakamahusay na pagganap ng HWO- Ang 50% C76 ay naiuugnay sa synergistic na epekto sa pagitan ng mataas na konduktibong Cttlytic na H76 at mataas na conductive na Cttlytic na H76 na epekto sa pagitan ng mataas na konduktibong Cttlytic at WOH. O.Ang mas kaunting chlorine emission ay magpapahusay sa kahusayan sa pagsingil ng buong cell, habang ang pinahusay na kinetics ay magpapahusay sa kahusayan ng buong boltahe ng cell.
Ayon sa equation S1, para sa isang quasi-reversible (medyo mabagal na paglipat ng elektron) na reaksyon na kinokontrol ng diffusion, ang peak current (IP) ay nakasalalay sa bilang ng mga electron (n), electrode area (A), diffusion coefficient (D), bilang ng electron transfer coefficient (α) at ​​bilis ng pag-scan (ν).Upang pag-aralan ang pag-uugali na kinokontrol ng pagsasabog ng mga nasubok na materyales, ang relasyon sa pagitan ng IP at ν1/2 ay na-plot at ipinakita sa Fig. 6b.Dahil ang lahat ng mga materyales ay nagpapakita ng isang linear na relasyon, ang reaksyon ay kinokontrol ng pagsasabog.Dahil ang reaksyon ng VO2+/VO2+ ay quasi-reversible, ang slope ng linya ay nakasalalay sa diffusion coefficient at ang halaga ng α (equation S1).Dahil pare-pareho ang diffusion coefficient (≈ 4 × 10–6 cm2/s)52, ang pagkakaiba sa slope ng linya ay direktang nagpapahiwatig ng iba't ibang halaga ng α, at samakatuwid ang electron transfer rate sa ibabaw ng electrode, na ipinapakita para sa C76 at HWO -50% C76 Steepest slope (pinakamataas na electron transfer rate).
Ang mga slope ng Warburg (W) na kinakalkula para sa mga mababang frequency na ipinapakita sa Talahanayan S3 (Larawan 6d) ay may mga halaga na malapit sa 1 para sa lahat ng mga materyales, na nagpapahiwatig ng perpektong pagsasabog ng redox species at kinukumpirma ang linear na pag-uugali ng IP kumpara sa ν1/ 2. Sinusukat ang CV.Para sa HWO-50% C76, lumilihis ang slope ng Warburg mula 1 hanggang 1.32, na nagpapahiwatig hindi lamang ng semi-infinite diffusion ng reagent (VO2+), kundi pati na rin ang posibleng kontribusyon ng thin-layer behavior sa diffusion behavior dahil sa electrode porosity.
Upang higit pang pag-aralan ang reversibility (rate ng paglipat ng elektron) ng VO2+/VO2+ redox reaction, ginamit din ang Nicholson quasi-reversible reaction method upang matukoy ang standard rate constant na k041.42.Ginagawa ito gamit ang S2 equation upang bumuo ng walang sukat na kinetic parameter na Ψ, na isang function ng ΔEp, bilang isang function ng ν-1/2.Ipinapakita ng talahanayan S4 ang mga halaga ng Ψ na nakuha para sa bawat materyal ng elektrod.Ang mga resulta (Larawan 6c) ay na-plot upang makakuha ng k0 × 104 cm/s mula sa slope ng bawat plot gamit ang Equation S3 (nakasulat sa tabi ng bawat row at ipinakita sa Table S4).Ang HWO-50% C76 ay natagpuang may pinakamataas na slope (Larawan 6c), kaya ang pinakamataas na halaga ng k0 ay 2.47 × 10–4 cm/s.Nangangahulugan ito na nakakamit ng elektrod na ito ang pinakamabilis na kinetics, na naaayon sa mga resulta ng CV at EIS sa Fig. 6a at d at sa Table S3.Bilang karagdagan, ang halaga ng k0 ay nakuha rin mula sa plot ng Nyquist (Larawan 6d) ng Equation S4 gamit ang halaga ng RCT (Table S3).Ang mga k0 na resulta mula sa EIS ay na-summarized sa Table S4 at ipinapakita din na ang HWO-50% C76 ay nagpapakita ng pinakamataas na rate ng paglipat ng elektron dahil sa synergistic na epekto.Kahit na ang mga halaga ng k0 ay naiiba dahil sa iba't ibang pinagmulan ng bawat pamamaraan, nagpapakita pa rin sila ng parehong pagkakasunud-sunod ng magnitude at nagpapakita ng pagkakapare-pareho.
Upang lubos na maunawaan ang mahusay na kinetics na nakuha, mahalagang ihambing ang pinakamainam na materyales ng elektrod na may mga uncoated na UCC at TCC electrodes.Para sa reaksyon ng VO2+/VO2+, hindi lamang ipinakita ng HWO-C76 ang pinakamababang ΔEp at mas mahusay na reversibility, ngunit makabuluhang pinigilan din ang reaksyon ng parasitic chlorine evolution kumpara sa TCC, na sinusukat ng kasalukuyang sa 1.45 V na may kaugnayan sa SHE (Fig. 7a).Sa mga tuntunin ng katatagan, ipinapalagay namin na ang HWO-50% C76 ay pisikal na matatag dahil ang katalista ay hinaluan ng isang PVDF binder at pagkatapos ay inilapat sa mga electrodes ng carbon cloth.Ang HWO-50% C76 ay nagpakita ng peak shift na 44 mV (degradation rate 0.29 mV/cycle) pagkatapos ng 150 cycle kumpara sa 50 mV para sa UCC (Larawan 7b).Ito ay maaaring hindi isang malaking pagkakaiba, ngunit ang kinetics ng UCC electrodes ay napakabagal at degrades sa pagbibisikleta, lalo na para sa reverse reaksyon.Kahit na ang reversibility ng TCC ay mas mahusay kaysa sa UCC, ang TCC ay natagpuan na may isang malaking peak shift na 73 mV pagkatapos ng 150 cycle, na maaaring dahil sa malaking halaga ng chlorine na nabuo sa ibabaw nito.upang ang katalista ay sumunod nang maayos sa ibabaw ng elektrod.Tulad ng makikita mula sa lahat ng nasubok na electrodes, kahit na ang mga electrodes na walang suportadong mga catalyst ay nagpakita ng iba't ibang antas ng kawalang-tatag ng pagbibisikleta, na nagmumungkahi na ang pagbabago sa peak separation sa panahon ng pagbibisikleta ay dahil sa pag-deactivate ng materyal na dulot ng mga pagbabago sa kemikal kaysa sa paghihiwalay ng catalyst.Bilang karagdagan, kung ang isang malaking halaga ng mga partikulo ng catalyst ay ihihiwalay mula sa ibabaw ng elektrod, ito ay magreresulta sa isang makabuluhang pagtaas sa peak separation (hindi lamang 44 mV), dahil ang substrate (UCC) ay medyo hindi aktibo para sa VO2+/VO2+ redox reaction.
Paghahambing ng CV ng pinakamahusay na materyal ng elektrod kumpara sa UCC (a) at ang katatagan ng reaksyon ng VO2+/VO2+ redox (b).ν = 5 mV/s para sa lahat ng CV sa 0.1 M VOSO4/1 M H2SO4 + 1 M HCl electrolyte.
Upang mapataas ang pagiging kaakit-akit sa ekonomiya ng teknolohiya ng VRFB, ang pagpapalawak at pag-unawa sa mga kinetika ng mga reaksyon ng vanadium redox ay mahalaga upang makamit ang mataas na kahusayan sa enerhiya.Ang mga composite na HWO-C76 ay inihanda at ang kanilang electrocatalytic na epekto sa reaksyon ng VO2+/VO2+ ay pinag-aralan.Ang HWO ay nagpakita ng kaunting kinetic enhancement sa mixed acidic electrolytes ngunit makabuluhang pinigilan ang chlorine evolution.Ang iba't ibang mga ratio ng HWO: C76 ay ginamit upang higit pang ma-optimize ang kinetics ng mga electrodes na nakabase sa HWO.Ang pagpapataas ng C76 sa HWO ay nagpapabuti sa electron transfer kinetics ng VO2+/VO2+ na reaksyon sa binagong electrode, kung saan ang HWO-50% C76 ay ang pinakamahusay na materyal dahil binabawasan nito ang paglaban sa paglilipat ng singil at higit na pinipigilan ang chlorine kumpara sa C76 at TCC na deposito..Ito ay dahil sa synergistic na epekto sa pagitan ng C=C sp2 hybridization, OH at W-OH functional group.Ang rate ng degradasyon pagkatapos ng paulit-ulit na pagbibisikleta ng HWO-50% C76 ay natagpuan na 0.29 mV/cycle, habang ang degradation rate ng UCC at TCC ay 0.33 mV/cycle at 0.49 mV/cycle, ayon sa pagkakabanggit, na ginagawa itong napaka-stable.sa mixed acid electrolytes.Ang ipinakita na mga resulta ay matagumpay na natukoy ang mataas na pagganap ng mga materyales ng elektrod para sa reaksyon ng VO2+/VO2+ na may mabilis na kinetics at mataas na katatagan.Papataasin nito ang boltahe ng output, at sa gayon ay tataas ang kahusayan ng enerhiya ng VRFB, sa gayon ay binabawasan ang gastos ng komersyalisasyon nito sa hinaharap.
Ang mga dataset na ginamit at/o nasuri sa kasalukuyang pag-aaral ay makukuha mula sa kani-kanilang mga may-akda sa makatwirang kahilingan.
Luderer G. et al.Pagtatantya ng Hangin at Solar Power sa Global Low-Carbon Energy Scenario: Isang Panimula.pagtitipid ng enerhiya.64, 542–551.https://doi.org/10.1016/j.eneco.2017.03.027 (2017).
Lee, HJ, Park, S. & Kim, H. Pagsusuri ng epekto ng MnO2 precipitation sa pagganap ng isang vanadium/manganese redox flow na baterya. Lee, HJ, Park, S. & Kim, H. Pagsusuri ng epekto ng MnO2 precipitation sa pagganap ng isang vanadium/manganese redox flow na baterya.Lee, HJ, Park, S. at Kim, H. Pagsusuri ng epekto ng MnO2 deposition sa pagganap ng isang vanadium manganese redox flow na baterya. Lee, HJ, Park, S. & Kim, H. MnO2 沉淀对钒/锰氧化还原液流电池性能影响的分析。 Lee, HJ, Park, S. at Kim, H. MnO2Lee, HJ, Park, S. at Kim, H. Pagsusuri ng epekto ng MnO2 deposition sa pagganap ng vanadium manganese redox flow na mga baterya.J. Electrochemistry.Partido Sosyalista.165(5), A952-A956.https://doi.org/10.1149/2.0881805jes (2018).
Shah, AA, Tangirala, R., Singh, R., Wills, RGA & Walsh, FC Isang dynamic na unit cell model para sa all-vanadium flow na baterya. Shah, AA, Tangirala, R., Singh, R., Wills, RGA & Walsh, FC Isang dynamic na unit cell model para sa all-vanadium flow na baterya.Shah AA, Tangirala R, Singh R, Wills RG.at Walsh FK Isang dynamic na modelo ng elementary cell ng isang all-vanadium flow na baterya. Shah, AA, Tangirala, R., Singh, R., Wills, RGA & Walsh, FC 全钒液流电池的动态单元电池模型。 Shah, AA, Tangirala, R., Singh, R., Wills, RGA & Walsh, FC.Shah AA, Tangirala R, Singh R, Wills RG.at Walsh FK Model dynamic na cell ng all-vanadium redox flow na baterya.J. Electrochemistry.Partido Sosyalista.158(6), A671.https://doi.org/10.1149/1.3561426 (2011).
Gandomi, YA, Aaron, DS, Zawodzinski, TA & Mench, MM Sa lugar na potensyal na pagsukat ng pamamahagi at napatunayang modelo para sa all-vanadium redox flow na baterya. Gandomi, YA, Aaron, DS, Zawodzinski, TA & Mench, MM Sa lugar na potensyal na pagsukat ng pamamahagi at napatunayang modelo para sa all-vanadium redox flow na baterya.Gandomi, Yu.A., Aaron, DS, Zavodzinski, TA at Mench, MM In-situ na potensyal na pagsukat ng pamamahagi at napatunayang modelo para sa all-vanadium flow na potensyal na redox ng baterya. 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模型。 Gandomi, YA, Aaron, DS, Zawodzinski, TA & Mench, MM.Modelo ng pagsukat at pagpapatunay ng 全vanadium oxidase redox液流液的原位potensyal na pamamahagi.Gandomi, Yu.A., Aaron, DS, Zavodzinski, TA at Mench, MM Model na pagsukat at pag-verify ng in-situ na potensyal na pamamahagi para sa all-vanadium flow redox na mga baterya.J. Electrochemistry.Partido Sosyalista.163(1), A5188-A5201.https://doi.org/10.1149/2.0211601jes (2016).
Tsushima, S. & Suzuki, T. Pagmomodelo at simulation ng vanadium redox flow na baterya na may interdigitated flow field para sa pag-optimize ng arkitektura ng electrode. Tsushima, S. & Suzuki, T. Pagmomodelo at simulation ng vanadium redox flow na baterya na may interdigitated flow field para sa pag-optimize ng arkitektura ng electrode.Tsushima, S. at Suzuki, T. Pagmomodelo at simulation ng isang flow-through na vanadium redox na baterya na may counter-polarized na daloy para sa pag-optimize ng arkitektura ng elektrod. 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,用于优化电极结有。 Tsushima, S. & Suzuki, T. 叉指流场的叉指流场的Vanadium Oxide Reduction Liquid Stream Battery的Modeling at Simulation para sa Pag-optimize ng Electrode Structure.Tsushima, S. at Suzuki, T. Pagmomodelo at simulation ng vanadium redox flow na mga baterya na may mga counter-pin flow field para sa pag-optimize ng istruktura ng elektrod.J. Electrochemistry.Partido Sosyalista.167(2), 020553. https://doi.org/10.1149/1945-7111/ab6dd0 (2020).
Sun, B. & Skyllas-Kazacos, M. Pagbabago ng graphite electrode materials para sa vanadium redox flow battery application—I. Sun, B. & Skyllas-Kazacos, M. Pagbabago ng graphite electrode materials para sa vanadium redox flow battery application—I.Sun, B. at Scyllas-Kazakos, M. Pagbabago ng mga materyales ng graphite electrode para sa mga baterya ng vanadium redox - I. Sun, B. & Skyllas-Kazacos, M. 石墨电极材料在钒氧化还原液流电池应用中的改性——I。 Sun, B. & Skyllas-Kazacos, M. Modification ng 石墨 electrode materials in vanadium oxidation reduction liquid battery application——I.Sun, B. at Scyllas-Kazakos, M. Pagbabago ng mga materyales ng graphite electrode para magamit sa mga baterya ng vanadium redox - I.paggamot ng init Electrochem.Acta 37(7), 1253-1260.https://doi.org/10.1016/0013-4686(92)85064-R (1992).
Liu, T., Li, X., Zhang, H. & Chen, J. Pag-unlad sa mga materyales ng elektrod patungo sa mga baterya ng daloy ng vanadium (VFB) na may pinahusay na density ng kuryente. Liu, T., Li, X., Zhang, H. & Chen, J. Pag-unlad sa mga materyales ng elektrod patungo sa mga baterya ng daloy ng vanadium (VFB) na may pinahusay na density ng kuryente.Liu, T., Li, X., Zhang, H. at Chen, J. Pag-unlad sa mga materyales ng elektrod sa mga baterya ng daloy ng vanadium (VFB) na may pinahusay na density ng kuryente. 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. at Chen, J.Liu, T., Li, S., Zhang, H. at Chen, J. Mga Advances sa Electrode Materials para sa Vanadium Redox Flow Batteries (VFB) na may Tumaas na Power Density.J. Energy Chemistry.27(5), 1292-1303.https://doi.org/10.1016/j.jechem.2018.07.003 (2018).
Liu, QH et al.Mataas na kahusayan ng vanadium redox flow cell na may na-optimize na pagsasaayos ng electrode at pagpili ng lamad.J. Electrochemistry.Partido Sosyalista.159(8), A1246-A1252.https://doi.org/10.1149/2.051208jes (2012).
Wei, G., Jia, C., Liu, J. & Yan, C. Nadama ng carbon ang suportadong carbon nanotubes catalysts composite electrode para sa vanadium redox flow battery application. Wei, G., Jia, C., Liu, J. & Yan, C. Nadama ng carbon ang suportadong carbon nanotubes catalysts composite electrode para sa vanadium redox flow battery application.Wei, G., Jia, Q., Liu, J. at Yang, K. Composite electrode catalysts batay sa carbon nanotubes na may carbon felt substrate para gamitin sa isang vanadium redox na baterya. Wei, G., Jia, C., Liu, J. & Yan, C. 用于钒氧化还原液流电池应用的碳毡负载碳纳米管催化卐前。 Wei, G., Jia, C., Liu, J. & Yan, C. Carbon felt-loaded carbon nanotube catalyst composite electrode para sa vanadium oxidation reduction liquid flow application ng baterya.Wei, G., Jia, Q., Liu, J. at Yang, K. Composite electrode ng carbon nanotube catalyst na may carbon felt substrate para sa aplikasyon sa vanadium redox na mga baterya.J. Kapangyarihan.220, 185–192.https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2012.07.081 (2012).
Moon, S., Kwon, BW, Chung, Y. & Kwon, Y. Epekto ng bismuth sulfate na pinahiran sa acidified CNT sa pagganap ng vanadium redox flow na baterya. Moon, S., Kwon, BW, Chung, Y. & Kwon, Y. Epekto ng bismuth sulfate na pinahiran sa acidified CNT sa pagganap ng vanadium redox flow na baterya.Moon, S., Kwon, BW, Chang, Y. at Kwon, Y. Impluwensiya ng bismuth sulfate na idineposito sa mga oxidized na CNT sa mga katangian ng isang flow-through na vanadium redox na baterya. Moon, S., Kwon, BW, Chung, Y. & Kwon, Y. 涂在酸化CNT 上的硫酸铋对钒氧化还原液流电池性能的影响。 Moon, S., Kwon, BW, Chung, Y. & Kwon, Y. Epekto ng bismuth sulfate sa CNT oxidation sa vanadium oxidation reduction liquid flow performance ng baterya.Moon, S., Kwon, BW, Chang, Y. at Kwon, Y. Impluwensya ng bismuth sulfate na idineposito sa mga oxidized na CNT sa mga katangian ng flow-through na vanadium redox na mga baterya.J. Electrochemistry.Partido Sosyalista.166(12), A2602.https://doi.org/10.1149/2.1181912jes (2019).
Huang R.-H.Pt/Multilayer Carbon Nanotube Modified Active Electrodes para sa Vanadium Redox Flow Batteries.J. Electrochemistry.Partido Sosyalista.159(10), A1579.https://doi.org/10.1149/2.003210jes (2012).
Kahn, S. et al.Ang mga baterya ng Vanadium redox flow ay gumagamit ng mga electrocatalyst na pinalamutian ng nitrogen-doped carbon nanotubes na nagmula sa organometallic scaffolds.J. Electrochemistry.Partido Sosyalista.165(7), A1388.https://doi.org/10.1149/2.0621807jes (2018).
Khan, P. et al.Ang graphene oxide nanosheet ay nagsisilbing mahusay na electrochemically active na materyales para sa VO2+/ at V2+/V3+ redox couples sa vanadium redox flow na mga baterya.Carbon 49(2), 693–700.https://doi.org/10.1016/j.carbon.2010.10.022 (2011).
Gonzalez Z. et al.Natitirang electrochemical performance ng graphene-modified graphite felt para sa vanadium redox na mga application ng baterya.J. Kapangyarihan.338, 155-162.https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2016.10.069 (2017).
González, Z., Vizireanu, S., Dinescu, G., Blanco, C. & Santamaría, R. Carbon nanowalls thin films bilang nanostructured electrode materials sa vanadium redox flow na mga baterya. González, Z., Vizireanu, S., Dinescu, G., Blanco, C. & Santamaría, R. Carbon nanowalls thin films bilang nanostructured electrode materials sa vanadium redox flow na mga baterya.González Z., Vizirianu S., Dinescu G., Blanco C. at Santamaria R. Manipis na pelikula ng mga carbon nanowall bilang nanostructured electrode na materyales sa vanadium redox flow na mga baterya.González Z., Vizirianu S., Dinescu G., Blanco S. at Santamaria R. Carbon nanowall films bilang nanostructured electrode materials sa vanadium redox flow na mga baterya.Nano Energy 1(6), 833–839.https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2012.07.003 (2012).
Opar, DO, Nankya, R., Lee, J. & Jung, H. Three-dimensional mesoporous graphene-modified carbon felt para sa mga high-performance na vanadium redox flow na baterya. Opar, DO, Nankya, R., Lee, J. & Jung, H. Three-dimensional mesoporous graphene-modified carbon felt para sa mga high-performance na vanadium redox flow na baterya.Opar DO, Nankya R., Lee J., at Yung H. Three-dimensional graphene-modified mesoporous carbon felt para sa mga high-performance na vanadium redox flow na baterya. 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碳毡。 Opar, DO, Nankya, R., Lee, J. & Jung, H.Opar DO, Nankya R., Lee J., at Yung H. Three-dimensional graphene-modified mesoporous carbon felt para sa mga high-performance na vanadium redox flow na baterya.Electrochem.Act 330, 135276. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2019.135276 (2020).


Oras ng post: Nob-14-2022