شكرًا لزيارتكم موقع Nature.com. إصدار المتصفح الذي تستخدمونه يدعم CSS بشكل محدود. للحصول على أفضل تجربة، نوصي باستخدام متصفح مُحدّث (أو تعطيل وضع التوافق في Internet Explorer). في هذه الأثناء، ولضمان استمرار الدعم، سنُقدّم الموقع بدون أنماط أو JavaScript.
عرض دائري يعرض ثلاث شرائح في آنٍ واحد. استخدم زري "السابق" و"التالي" للتنقل بين ثلاث شرائح في آنٍ واحد، أو استخدم أزرار التمرير في النهاية للتنقل بين ثلاث شرائح في آنٍ واحد.
إن التكلفة المرتفعة نسبيًا لبطاريات الأكسدة والاختزال التدفقية (VRFBs) المصنوعة بالكامل من الفاناديوم، تحد من انتشار استخدامها. ويتطلب تحسين حركية التفاعلات الكهروكيميائية زيادة القدرة النوعية وكفاءة الطاقة لبطاريات VRFB، مما يقلل من تكلفة الكيلوواط/ساعة. في هذا العمل، تم ترسيب جسيمات نانوية من أكسيد التنغستن المائي (HWO) المُصنّعة حراريًا، C76 وC76/HWO، على أقطاب قماش الكربون، واختبارها كمحفزات كهربائية لتفاعل الأكسدة والاختزال VO2+/VO2+. تم استخدام المجهر الإلكتروني الماسح بالانبعاث الميداني (FESEM)، ومطيافية الأشعة السينية المشتتة للطاقة (EDX)، ومجهر الإلكترون النافذ عالي الدقة (HR-TEM)، وحيود الأشعة السينية (XRD)، ومطيافية الإلكترون الضوئي للأشعة السينية (XPS)، ومطيافية تحويل فورييه بالأشعة تحت الحمراء (FTIR)، وقياسات زاوية التلامس. وُجد أن إضافة فوليرينات C76 إلى HWO يُحسّن حركية الأقطاب الكهربائية من خلال زيادة التوصيل الكهربائي وتوفير مجموعات وظيفية مؤكسدة على سطحه، مما يُعزز تفاعل الأكسدة والاختزال VO2+/VO2+. أثبت مركب HWO/C76 (50% وزناً من C76) أنه الخيار الأمثل لتفاعل VO2+/VO2+، حيث بلغت قيمة ΔEp 176 مللي فولت، بينما بلغت قيمة قماش الكربون غير المعالج (UCC) 365 مللي فولت. بالإضافة إلى ذلك، أظهر مركب HWO/C76 تأثيراً مثبطاً ملحوظاً لتفاعل تطور الكلور الطفيلي بفضل المجموعة الوظيفية W-OH.
أدى النشاط البشري المكثف والثورة الصناعية المتسارعة إلى ارتفاع متواصل في الطلب على الكهرباء، والذي يتزايد بنحو 3% سنويًا. ولعقود، أدى الاستخدام الواسع النطاق للوقود الأحفوري كمصدر للطاقة إلى انبعاثات غازات الاحتباس الحراري التي تُسهم في الاحتباس الحراري وتلوث المياه والهواء، مما يُهدد النظم البيئية بأكملها. ونتيجةً لذلك، من المتوقع أن تصل نسبة استخدام طاقة الرياح والطاقة الشمسية النظيفة والمتجددة إلى 75% من إجمالي الكهرباء بحلول عام 2050. ومع ذلك، عندما تتجاوز حصة الكهرباء من المصادر المتجددة 20% من إجمالي توليد الكهرباء، تُصبح الشبكة غير مستقرة.
من بين جميع أنظمة تخزين الطاقة، مثل بطارية تدفق الفاناديوم الهجينة المؤكسدة والاختزال2، شهدت بطارية تدفق الفاناديوم بالكامل المؤكسدة والاختزال (VRFB) أسرع تطور بفضل مزاياها العديدة، وتُعتبر الحل الأمثل لتخزين الطاقة على المدى الطويل (حوالي 30 عامًا). خيارات مُدمجة مع الطاقة المتجددة4. ويعود ذلك إلى فصل كثافة الطاقة عن كثافة الطاقة، وسرعة الاستجابة، وطول عمر الخدمة، وانخفاض التكلفة السنوية نسبيًا، والتي تبلغ 65 دولارًا أمريكيًا/كيلوواط ساعة، مقارنةً بـ 93-140 دولارًا أمريكيًا/كيلوواط ساعة لبطاريات الليثيوم أيون والرصاص الحمضي، و279-420 دولارًا أمريكيًا/كيلوواط ساعة على التوالي4.
ومع ذلك، لا يزال تسويقها على نطاق واسع مقيدًا بتكاليف رأس المال المرتفعة نسبيًا للنظام، ويرجع ذلك أساسًا إلى تراكمات الخلايا4،5. وبالتالي، فإن تحسين أداء التراكم من خلال زيادة حركية تفاعلي نصفي العنصر يمكن أن يقلل من حجم التراكم وبالتالي التكلفة. لذلك، يُعد نقل الإلكترونات السريع إلى سطح القطب ضروريًا، وهو ما يعتمد على تصميم القطب وتركيبه وبنيته ويتطلب تحسينًا دقيقًا6. على الرغم من الاستقرار الكيميائي والكهروكيميائي الجيد والتوصيل الكهربائي الجيد لأقطاب الكربون، إلا أن حركيتها غير المعالجة تكون بطيئة بسبب غياب المجموعات الوظيفية للأكسجين وكونها محبة للماء7،8. لذلك، يتم دمج محفزات كهربائية مختلفة مع أقطاب كربونية، وخاصةً هياكل الكربون النانوية وأكاسيد المعادن، لتحسين حركية كلا القطبين، وبالتالي زيادة حركية قطب VRFB.
بالإضافة إلى عملنا السابق على C76، أبلغنا أولاً عن النشاط التحفيزي الكهربائي الممتاز لهذا الفوليرين لنقل الشحنات VO2+/VO2+، مقارنةً بقماش الكربون المعالج حرارياً وغير المعالج. انخفضت المقاومة بنسبة 99.5% و97%. يوضح الجدول S1 الأداء التحفيزي للمواد الكربونية لتفاعل VO2+/VO2+ مقارنةً بـ C76. من ناحية أخرى، استُخدمت العديد من أكاسيد المعادن مثل CeO225 وZrO226 وMoO327 وNiO28 وSnO229 وCr2O330 وWO331، 32، 33، 34، 35، 36، 37 نظرًا لزيادة قابليتها للبلل ووفرة الأكسجين فيها. 38. يوضح الجدول S2 النشاط التحفيزي لهذه الأكاسيد المعدنية في تفاعل VO2+/VO2+. استُخدم أكسيد التنغستن المائي (WO3) في عدد كبير من الأعمال نظرًا لانخفاض تكلفته، وثباته العالي في الأوساط الحمضية، ونشاطه التحفيزي العالي (31،32،33،34،35،36،37،38). ومع ذلك، فإن التحسن في حركية الكاثود الناتج عن أكسيد التنغستن المائي (WO3) ضئيل. لتحسين موصلية أكسيد التنغستن المائي (WO3)، تم اختبار تأثير استخدام أكسيد التنغستن المختزل (W18O49) على النشاط الكاثودي (38). لم يُختبر أكسيد التنغستن المائي (HWO) في تطبيقات VRFB، على الرغم من أنه يُظهر نشاطًا متزايدًا في تطبيقات المكثفات الفائقة نظرًا لانتشار الكاتيون الأسرع مقارنةً بأكسيد التنغستن المائي (WOx39،40). تستخدم بطاريات التدفق الفاناديومية المؤكسدة والاختزالية من الجيل الثالث إلكتروليتًا حمضيًا مختلطًا يتكون من حمض الهيدروكلوريك (HCl) وH2SO4 لتحسين أداء البطارية وتحسين ذوبان أيونات الفاناديوم واستقرارها في الإلكتروليت. ومع ذلك، أصبح تفاعل تطور الكلور الطفيلي أحد عيوب الجيل الثالث، لذا أصبح البحث عن طرق لمنع تفاعل تقييم الكلور محور اهتمام العديد من مجموعات البحث.
هنا، أُجريت اختبارات تفاعل VO2+/VO2+ على مركبات HWO/C76 المترسبة على أقطاب قماش الكربون، وذلك لإيجاد توازن بين التوصيل الكهربائي للمركبات وحركية الأكسدة والاختزال لسطح القطب، مع تثبيط استجابة تطور الكلور الطفيلي (CER). صُنعت جسيمات نانوية من أكسيد التنغستن المائي (HWO) بطريقة حرارية مائية بسيطة. أُجريت التجارب في إلكتروليت حمضي مختلط (H2SO4/HCl) لمحاكاة الجيل الثالث من VRFB (G3) لأغراض عملية، وللتحقق من تأثير HWO على تفاعل تطور الكلور الطفيلي.
تم استخدام هيدرات كبريتات الفاناديوم (VOSO4، 99.9٪، ألفا-أيسر)، وحمض الكبريتيك (H2SO4)، وحمض الهيدروكلوريك (HCl)، وثنائي ميثيل فورماميد (DMF، سيجما-ألدريتش)، وفلوريد البولي فينيلدين (PVDF، سيجما)-ألدريتش)، وأكسيد التنغستن الصوديوم ثنائي الهيدرات (Na2WO4، 99٪، سيجما-ألدريتش) وقماش الكربون المحب للماء ELAT (مخزن خلية الوقود) في هذه الدراسة.
حُضِّر أكسيد التنغستن المائي (HWO) بالتفاعل الحراري المائي 43، حيث أُذيب 2 غرام من ملح Na2WO4 في 12 مل من الماء للحصول على محلول عديم اللون، ثم أُضيف 12 مل من حمض الهيدروكلوريك بتركيز 2 مولار قطرةً قطرةً للحصول على مُعلق أصفر باهت. وُضِعَت المادة المُذابة في وعاء مُحمَّص من الفولاذ المقاوم للصدأ مُغلَّف بالتفلون، وحُفِظَت في فرن على درجة حرارة 180 درجة مئوية لمدة 3 ساعات لإجراء التفاعل الحراري المائي. جُمِعَت البقايا بالترشيح، وغُسِلَت 3 مرات بالإيثانول والماء، وجُفِّفت في فرن على درجة حرارة 70 درجة مئوية لمدة 3 ساعات تقريبًا، ثم سُحِقَت للحصول على مسحوق HWO بلون رمادي مزرق.
تم استخدام أقطاب القماش الكربوني (CCT) الناتجة (غير المعالجة) كما هي أو عولجت حرارياً في فرن أنبوبي عند 450 درجة مئوية في الهواء بمعدل تسخين 15 درجة مئوية / دقيقة لمدة 10 ساعات للحصول على CCs المعالجة (TCC). كما هو موضح في المقالة السابقة 24. تم قطع UCC و TCC إلى أقطاب بعرض 1.5 سم وطول 7 سم تقريبًا. تم تحضير معلقات من C76 و HWO و HWO-10٪ C76 و HWO-30٪ C76 و HWO-50٪ C76 عن طريق إضافة 20 مجم .٪ (~ 2.22 مجم) من رابط PVDF إلى ~ 1 مل DMF وتم الموجات فوق الصوتية لمدة ساعة واحدة لتحسين التوحيد. تم تطبيق 2 مجم من مركبات C76 و HWO و HWO-C76 بالتتابع على منطقة القطب النشط UCC التي تبلغ مساحتها حوالي 1.5 سم 2. تم تحميل جميع المحفزات على أقطاب UCC، واستُخدمت تقنية TCC لأغراض المقارنة فقط، حيث أظهرت دراستنا السابقة عدم الحاجة إلى المعالجة الحرارية24. تم تثبيت الانطباع بتنظيف 100 ميكرولتر من المعلق (بحمولة 2 ملغ) بالفرشاة للحصول على تأثير أكثر توازناً. ثم جُففت جميع الأقطاب في فرن على درجة حرارة 60 درجة مئوية طوال الليل. قُيست الأقطاب من الأمام والخلف لضمان دقة تحميل المخزون. وللحصول على مساحة هندسية محددة (حوالي 1.5 سم²) ومنع ارتفاع إلكتروليت الفاناديوم إلى القطب بسبب التأثير الشعري، وُضعت طبقة رقيقة من البارافين فوق المادة الفعالة.
استُخدم المجهر الإلكتروني الماسح بالانبعاث الميداني (FESEM، Zeiss SEM Ultra 60، 5 كيلو فولت) لرصد مورفولوجيا سطح أكسيد الحديد الأسود (HWO). واستُخدم مطياف الأشعة السينية المشتت للطاقة المزود بمجهر Feii8SEM (EDX، Zeiss Inc.) لرسم خريطة لعناصر أكسيد الحديد الأسود (HWO-50%C76) على أقطاب UCC. واستُخدم مجهر إلكتروني نافذ عالي الدقة (HR-TEM، JOEL JEM-2100) يعمل بجهد تسريع 200 كيلو فولت لتصوير جسيمات أكسيد الحديد الأسود (HWO) وحلقات حيود عالية الدقة. يستخدم برنامج Crystallography Toolbox (CrysTBox) دالة ringGUI لتحليل نمط حيود حلقات أكسيد الحديد الأسود ومقارنة النتائج بنمط حيود الأشعة السينية (XRD). تم تحليل بنية وجرافيتية UCC وTCC بواسطة حيود الأشعة السينية (XRD) بمعدل مسح 2.4 درجة/دقيقة من 5 درجات إلى 70 درجة باستخدام Cu Kα (λ = 1.54060 Å) باستخدام مقياس حيود الأشعة السينية Panalytical (طراز 3600). أظهر حيود الأشعة السينية البنية البلورية وطور أكسيد الماء الساخن (HWO). استُخدم برنامج PANalytical X'Pert HighScore لمطابقة قمم أكسيد الماء الساخن (HWO) مع خرائط أكسيد التنغستن المتوفرة في قاعدة البيانات45. قورنت نتائج أكسيد الماء الساخن (HWO) بنتائج المجهر الإلكتروني النافذ (TEM). حُدد التركيب الكيميائي وحالة عينات أكسيد الماء الساخن (HWO) بواسطة مطيافية الإلكترون الضوئي بالأشعة السينية (XPS، ESCALAB 250Xi، ThermoScientific). استُخدم برنامج CASA-XPS (الإصدار 2.3.15) لتحليل البيانات وتحليلها. لتحديد المجموعات الوظيفية السطحية لأكسيد الحديد الزهر (HWO) وأكسيد الحديد الزهر (HWO-50%C76)، أُجريت القياسات باستخدام مطيافية الأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه (FTIR، مطياف بيركن إلمر، باستخدام مطياف KBr FTIR). قورنت النتائج بنتائج XPS. كما استُخدمت قياسات زاوية التلامس (KRUSS DSA25) لتوصيف قابلية الأقطاب الكهربائية للبلل.
لجميع القياسات الكهروكيميائية، استُخدمت محطة عمل Biologic SP 300. واستُخدمت الفولتامتري الدوري (CV) ومطيافية المعاوقة الكهروكيميائية (EIS) لدراسة حركية الأقطاب الكهربائية لتفاعل الأكسدة والاختزال VO2+/VO2+، وتأثير انتشار الكاشف (VOSO4(VO2+)) على معدل التفاعل. استخدمت كلتا الطريقتين خلية ثلاثية الأقطاب الكهربائية بتركيز إلكتروليت 0.1 مولار من VOSO4 (V4+) في 1 مولار من حمض الكبريتيك + 1 مولار من حمض الهيدروكلوريك (خليط من الأحماض). جميع البيانات الكهروكيميائية المعروضة مُصححة بالأشعة تحت الحمراء. استُخدم قطب كالوميل مشبع (SCE) وملف بلاتيني (Pt) كقطب مرجعي ومضاد، على التوالي. بالنسبة لـ CV، تم تطبيق معدلات المسح (ν) البالغة 5 و20 و50 مللي فولت/ثانية على نافذة الجهد VO2+/VO2+ لـ (0–1) فولت مقابل SCE، ثم تم تعديلها لـ SHE للرسم البياني (VSCE = 0.242 فولت مقابل HSE). لدراسة احتفاظ نشاط القطب، تم إجراء CVs دورية متكررة عند ν 5 مللي فولت/ثانية لـ UCC وTCC وUCC-C76 وUCC-HWO وUCC-HWO-50% C76. بالنسبة لقياسات EIS، كان نطاق تردد تفاعل الأكسدة والاختزال VO2+/VO2+ 0.01-105 هرتز، وكان اضطراب الجهد عند جهد الدائرة المفتوحة (OCV) 10 مللي فولت. تم تكرار كل تجربة 2-3 مرات لضمان اتساق النتائج. تم الحصول على ثوابت المعدل غير المتجانسة (k0) بطريقة نيكلسون46،47.
تم تصنيع أكسيد التنغستن المائي (HVO) بنجاح باستخدام الطريقة الحرارية المائية. تُظهر صورة المجهر الإلكتروني الماسح (SEM) في الشكل 1أ أن أكسيد التنغستن المائي المترسب يتكون من مجموعات من الجسيمات النانوية بأحجام تتراوح بين 25 و50 نانومتر.
يُظهر نمط حيود الأشعة السينية لـ HWO قممًا (001) و(002) عند ~23.5 درجة و~47.5 درجة على التوالي، وهي سمة مميزة لـ WO2.63 غير المتكافئ (W32O84) (PDF 077–0810، a = 21.4 Å، b = 17.8 Å، c = 3.8 Å، α = β = γ = 90 درجة)، وهو ما يتوافق مع لونها الأزرق الصافي (الشكل 1ب) 48.49. أما القمم الأخرى عند حوالي 20.5 درجة و27.1 درجة و28.1 درجة و30.8 درجة و35.7 درجة و36.7 درجة و52.7 درجة، فقد عُيّنت على (140) و(620) و(350) و(720) و(740) و(560 درجة). ) ) و(970) مستويات حيود متعامدة على WO2.63، على التوالي. استخدم سونغارا وآخرون نفس الطريقة التركيبية 43 للحصول على ناتج أبيض، والذي يُعزى إلى وجود WO3(H2O)0.333. ومع ذلك، في هذا العمل، ونظرًا لاختلاف الظروف، تم الحصول على ناتج أزرق رمادي، مما يشير إلى أن WO3(H2O)0.333 (PDF 087-1203، a = 7.3 Å، b = 12.5 Å، c = 7.7 Å، α = β = γ = 90°) والشكل المختزل لأكسيد التنغستن. أظهر التحليل شبه الكمي باستخدام برنامج X'Pert HighScore نسبة 26% من WO3(H2O)0.333:74% من W32O84. بما أن W32O84 يتكون من W6+ وW4+ (نسبة W6+:W4+ 1.67:1)، فإن المحتوى المقدر لـ W6+ وW4+ يبلغ حوالي 72% من W6+ و28% من W4+ على التوالي. عُرضت في مقالنا السابق صور المجهر الإلكتروني الماسح، وأطياف XPS لثانية واحدة على مستوى النواة، وصور المجهر الإلكتروني النافذ، وأطياف FTIR، وأطياف رامان لجسيمات C76. ووفقًا لكاوادا وآخرون، 50، 51، أظهر حيود الأشعة السينية لـ C76 بعد إزالة التولوين البنية أحادية الميل لـ FCC.
تُظهر صور المجهر الإلكتروني الماسح (SEM) في الشكلين 2أ و2ب ترسيب أكسيد الماء الساخن (HWO) وأكسيد الماء الساخن (HWO-50%C76) بنجاح على ألياف الكربون في قطب UCC وبينها. تُظهر الأشكال 2د-و خرائط عناصر EDX للتنغستن والكربون والأكسجين على صور المجهر الإلكتروني الماسح (SEM) في الشكل 2ج، مما يُشير إلى أن التنغستن والكربون مُختلطان بالتساوي (بتوزيع مُشابه) على كامل سطح القطب، وأن المركب غير مُترسب بالتساوي بسبب طبيعة طريقة الترسيب.
صور المجهر الإلكتروني الماسح لجزيئات HWO المترسبة (أ) وجزيئات HWO-C76 (ب). يُظهر رسم EDX على HWO-C76 المحمّل على UCC باستخدام المنطقة الموضحة في الصورة (ج) توزيع التنغستن (د) والكربون (هـ) والأكسجين (و) في العينة.
تم استخدام HR-TEM للتصوير عالي التكبير والمعلومات البلورية (الشكل 3). يُظهر HWO مورفولوجيا المكعب النانوي كما هو موضح في الشكل 3أ وبشكل أكثر وضوحًا في الشكل 3ب. من خلال تكبير المكعب النانوي لحيود المناطق المحددة، يمكن للمرء تصور بنية الشبكة ومستويات الحيود التي تلبي قانون براج، كما هو موضح في الشكل 3ج، مما يؤكد تبلور المادة. يوضح الملحق في الشكل 3ج المسافة d 3.3 Å المقابلة لمستويات الحيود (022) و (620) الموجودة في طوري WO3(H2O)0.333 و W32O84، على التوالي43،44،49. وهذا يتفق مع تحليل XRD الموصوف أعلاه (الشكل 1ب) لأن مسافة مستوى الشبكة المرصودة d (الشكل 3ج) تتوافق مع أقوى ذروة XRD في عينة HWO. تظهر حلقات العينة أيضًا في الشكل 3د، حيث تتوافق كل حلقة مع مستوى منفصل. تم تلوين مستويي WO3(H2O)0.333 وW32O84 باللونين الأبيض والأزرق على التوالي، كما تظهر قمم XRD المقابلة لهما أيضًا في الشكل 1ب. تتوافق الحلقة الأولى الموضحة في مخطط الحلقة مع أول قمة مميزة في نمط الأشعة السينية لمستوى الحيود (022) أو (620). من الحلقات (022) إلى (402)، تكون قيم التباعد d هي 3.30 و3.17 و2.38 و1.93 و1.69 Å، وهي متوافقة مع قيم XRD البالغة 3.30 و3.17 و2 و45 و1.93 و1.66 Å، والتي تساوي 44 و45 على التوالي.
(أ) صورة مجهر إلكتروني عالي الدقة لأكسيد الحديد الزهر (HWO)، (ب) تُظهر صورة مُكبَّرة. تظهر صور مستويات الشبكة في (ج)، ويُظهر المُلحق (ج) صورة مُكبَّرة للمستويات وزاوية ميل d قدرها 0.33 نانومتر، وهي تُطابق المستويين (002) و(620). (د) نمط حلقة أكسيد الحديد الزهر يُظهر مستويات مُرتبطة بـ WO3(H2O)0.333 (أبيض) وW32O84 (أزرق).
تم إجراء تحليل XPS لتحديد الكيمياء السطحية وحالة الأكسدة للتنغستن (الشكلان S1 و 4). يظهر طيف مسح XPS واسع النطاق لأكسيد الحديد الساخن المُصنّع في الشكل S1، مما يدل على وجود التنغستن. تظهر أطياف المسح الضيق XPS لمستويات قلب W 4f وO 1s في الشكلين 4a و b على التوالي. ينقسم طيف W 4f إلى ثنائيات مدارية مغزلية تتوافق مع طاقات ربط حالة أكسدة W. و W 4f7/2 عند 36.6 و 34.9 إلكترون فولت هي سمة مميزة لحالة W4+ 40 على التوالي. )0.333. تُظهر البيانات المُجهزة أن النسب الذرية لـ W6+ و W4+ هي 85% و 15% على التوالي، وهي قريبة من القيم المُقدرة من بيانات حيود الأشعة السينية مع الأخذ في الاعتبار الاختلافات بين الطريقتين. توفر كلتا الطريقتين معلومات كمية بدقة منخفضة، وخاصة حيود الأشعة السينية. كذلك، تُحلل هاتان الطريقتان أجزاءً مختلفة من المادة، لأن تقنية XRD هي طريقةٌ سائبة، بينما XPS هي طريقةٌ سطحيةٌ لا تتجاوز بضعة نانومترات. ينقسم طيف O1s إلى قمتين عند 533 (22.2%) و530.4 إلكترون فولت (77.8%). الأولى تُشير إلى OH، والثانية إلى روابط الأكسجين في الشبكة في WO. يتوافق وجود المجموعات الوظيفية OH مع خصائص الترطيب في HWO.
أُجري تحليل FTIR على هاتين العينتين أيضًا لفحص وجود المجموعات الوظيفية وجزيئات الماء المنسقة في بنية HWO المائية. تُظهر النتائج أن نتائج عينة HWO-50% C76 ونتائج FT-IR HWO تبدو متشابهة بسبب وجود HWO، ولكن شدة القمم تختلف بسبب اختلاف كمية العينة المستخدمة في التحضير للتحليل (الشكل 5أ). يُظهر HWO-50% C76 أن جميع القمم، باستثناء ذروة أكسيد التنغستن، مرتبطة بالفوليرين 24. يوضح الشكل 5أ بالتفصيل أن كلتا العينتين تُظهران نطاقًا عريضًا قويًا جدًا عند ~710/سم يُعزى إلى تذبذبات تمدد OWO في بنية شبكة HWO، مع وجود كتف قوي عند ~840/سم يُعزى إلى WO. بالنسبة لاهتزازات التمدد، يُعزى وجود شريط حاد عند حوالي 1610/سم إلى اهتزازات انحناء أيون الهيدروكسيل، بينما يُعزى وجود شريط امتصاص عريض عند حوالي 3400/سم إلى اهتزازات تمدد أيون الهيدروكسيل في مجموعات الهيدروكسيل43. تتوافق هذه النتائج مع أطياف XPS الموضحة في الشكل 4ب، حيث يمكن للمجموعات الوظيفية لـ WO أن توفر مواقع نشطة لتفاعل VO2+/VO2+.
تحليل FTIR لـ HWO و HWO-50% C76 (أ)، أشار إلى المجموعات الوظيفية وقياسات زاوية التلامس (ب، ج).
يمكن لمجموعة OH أيضًا تحفيز تفاعل VO2+/VO2+، مع زيادة قابلية القطب للماء، مما يعزز معدل الانتشار ونقل الإلكترونات. كما هو موضح، تُظهر عينة HWO-50% C76 ذروة إضافية لـ C76. يمكن تعيين القمم عند ~2905 و2375 و1705 و1607 و1445 سم3 لاهتزازات التمدد CH وO=C=O وC=O وC=C وCO على التوالي. من المعروف جيدًا أن المجموعات الوظيفية للأكسجين C=O وCO يمكن أن تعمل كمراكز نشطة لتفاعلات الأكسدة والاختزال للفاناديوم. لاختبار ومقارنة قابلية القطبين للبلل، تم إجراء قياسات زاوية التلامس كما هو موضح في الشكل 5ب، ج. امتص قطب HWO قطرات الماء على الفور، مما يدل على قابلية فائقة للماء بسبب المجموعات الوظيفية OH المتاحة. يتميز أكسيد الهيدروجين (HWO-50% C76) بأنه أكثر كراهية للماء، بزاوية تلامس تبلغ حوالي 135 درجة بعد 10 ثوانٍ. ومع ذلك، في القياسات الكهروكيميائية، أصبح قطب أكسيد الهيدروجين (HWO-50% C76) مبللاً بالكامل في أقل من دقيقة. تتوافق قياسات قابلية البلل مع نتائج XPS وFTIR، مما يشير إلى أن وجود مجموعات OH أكثر على سطح أكسيد الهيدروجين يجعله أكثر تفضيلاً للماء.
تم اختبار تفاعلات VO2+/VO2+ لمركبي HWO وHWO-C76 النانويين، وكان من المتوقع أن يعمل HWO على قمع تطور الكلور في تفاعل VO2+/VO2+ في الحمض المختلط، وأن يعمل C76 على تحفيز تفاعل الأكسدة والاختزال المطلوب VO2+/VO2+. تم ترسيب 30% و50% من C76 في معلقات HWO وCCC على أقطاب كهربائية بإجمالي تحميل يبلغ حوالي 2 ملغ/سم2.
كما هو موضح في الشكل 6، فُحصت حركية تفاعل VO2+/VO2+ على سطح القطب الكهربائي باستخدام CV في إلكتروليت حمضي مختلط. تُعرض التيارات بوحدة I/Ipa لسهولة مقارنة ΔEp وIpa/Ipc لمحفزات مختلفة مباشرةً على الرسم البياني. تظهر بيانات وحدة مساحة التيار في الشكل 2S. يوضح الشكل 6a أن HWO يزيد قليلاً من معدل نقل الإلكترونات لتفاعل الأكسدة والاختزال VO2+/VO2+ على سطح القطب الكهربائي، ويُثبط تفاعل تطور الكلور الطفيلي. ومع ذلك، فإن C76 يزيد بشكل كبير من معدل نقل الإلكترونات، ويُحفز تفاعل تطور الكلور. لذلك، من المتوقع أن يتمتع المركب المُصاغ بشكل صحيح من HWO وC76 بأفضل نشاط وأكبر قدرة على تثبيط تفاعل تطور الكلور. وُجد أنه بعد زيادة محتوى C76، تحسن النشاط الكهروكيميائي للأقطاب الكهربائية، كما يتضح من انخفاض في ΔEp وزيادة في نسبة Ipa/Ipc (الجدول S3). كما تم تأكيد ذلك أيضًا من خلال قيم RCT المستخرجة من مخطط Nyquist في الشكل 6d (الجدول S3)، والتي وُجد أنها تنخفض مع زيادة محتوى C76. تتوافق هذه النتائج أيضًا مع دراسة Li، حيث أظهرت إضافة الكربون المسامي إلى WO3 المسامي تحسنًا في حركية نقل الشحنة على VO2+/VO2+35. يشير هذا إلى أن التفاعل المباشر قد يعتمد بشكل أكبر على موصلية القطب (رابطة C=C) 18، 24، 35، 36، 37. قد يكون هذا أيضًا بسبب تغيير في هندسة التنسيق بين [VO(H2O)5]2+ و[VO2(H2O)4]+، يقلل C76 من جهد التفاعل الزائد عن طريق تقليل طاقة الأنسجة. ومع ذلك، قد لا يكون هذا ممكنا مع أقطاب HWO.
(أ) السلوك الفولتامتري الدوري (ν = 5 mV/s) لتفاعل VO2+/VO2+ لمركبات UCC وHWO-C76 بنسب مختلفة من HWO:C76 في إلكتروليت 0.1 M VOSO4/1 M H2SO4 + 1 M HCl. (ب) طريقة Randles-Sevchik و(ج) طريقة Nicholson VO2+/VO2+ لتقييم كفاءة الانتشار والحصول على قيم k0(d).
لم يُظهر HWO-50% C76 نفس النشاط التحفيزي الكهربائي تقريبًا مثل C76 لتفاعل VO2+/VO2+ فحسب، بل والأكثر إثارة للاهتمام أنه قمع أيضًا تطور الكلور مقارنةً بـ C76، كما هو موضح في الشكل 6أ، ويُظهر أيضًا نصف الدائرة الأصغر في الشكل 6د (RCT السفلي). أظهر C76 Ipa/Ipc ظاهريًا أعلى من HWO-50% C76 (الجدول S3)، ليس بسبب قابلية عكس التفاعل المُحسّنة، ولكن بسبب تداخل الذروة لتفاعل اختزال الكلور مع SHE عند 1.2 فولت. يُعزى أفضل أداء لـ HWO-50% C76 إلى التأثير التآزري بين C76 عالي التوصيل المشحون سلبًا وقابلية البلل العالية والوظيفة التحفيزية W-OH على HWO. سيؤدي تقليل انبعاث الكلور إلى تحسين كفاءة شحن الخلية الكاملة، في حين أن الحركية المحسنة ستؤدي إلى تحسين كفاءة جهد الخلية الكاملة.
وفقًا للمعادلة S1، في تفاعل شبه عكسي (نقل الإلكترونات بطيء نسبيًا) يُتحكم فيه بالانتشار، يعتمد تيار الذروة (IP) على عدد الإلكترونات (n)، ومساحة القطب (A)، ومعامل الانتشار (D)، ومعامل نقل عدد الإلكترونات (α)، وسرعة المسح (ν). لدراسة سلوك المواد المختبرة الخاضع للانتشار، رُسمت العلاقة بين تيار الذروة (IP) وν⁻²، وعُرضت في الشكل 6ب. بما أن جميع المواد تُظهر علاقة خطية، فإن التفاعل يُتحكم فيه بالانتشار. وبما أن تفاعل VO⁻²/VO⁻² شبه عكسي، فإن ميل الخط يعتمد على معامل الانتشار وقيمة α (المعادلة S1). نظرًا لأن معامل الانتشار ثابت (≈ 4 × 10–6 سم2/ثانية)52، فإن الفرق في ميل الخط يشير مباشرة إلى قيم مختلفة لـ α، وبالتالي معدل نقل الإلكترون على سطح القطب، والذي يظهر لـ C76 وHWO -50% C76 أقصى ميل (أعلى معدل نقل للإلكترون).
منحدرات واربورغ (W) المحسوبة للترددات المنخفضة الموضحة في الجدول S3 (الشكل 6د) لها قيم قريبة من 1 لجميع المواد، مما يشير إلى انتشار مثالي لأنواع الأكسدة والاختزال، ويؤكد السلوك الخطي لـ IP مقارنةً بـ ν1/2. تم قياس CV. بالنسبة لـ HWO-50% C76، ينحرف منحدر واربورغ من 1 إلى 1.32، مما يشير ليس فقط إلى انتشار شبه لانهائي للكاشف (VO2+)، بل أيضًا إلى مساهمة محتملة لسلوك الطبقة الرقيقة في سلوك الانتشار بسبب مسامية القطب.
لمزيد من تحليل قابلية الانعكاس (معدل نقل الإلكترون) لتفاعل الأكسدة والاختزال VO2+/VO2+، استُخدمت أيضًا طريقة تفاعل نيكلسون شبه القابلة للانعكاس لتحديد ثابت المعدل القياسي k041.42. ويتم ذلك باستخدام معادلة S2 لإنشاء معامل الحركة عديم الأبعاد Ψ، وهو دالة لـ ΔEp، كدالة لـ ν-1/2. يوضح الجدول S4 قيم Ψ التي تم الحصول عليها لكل مادة قطب كهربائي. ورُسمت النتائج (الشكل 6ج) للحصول على k0 × 104 سم/ثانية من ميل كل رسم بياني باستخدام المعادلة S3 (المكتوبة بجوار كل صف والموضحة في الجدول S4). وُجد أن HWO-50% C76 له أعلى ميل (الشكل 6ج)، وبالتالي فإن الحد الأقصى لقيمة k0 هو 2.47 × 10–4 سم/ثانية. هذا يعني أن هذا القطب يحقق أسرع حركية، وهو ما يتوافق مع نتائج CV وEIS الموضحة في الشكلين 6أ و6د والجدول S3. بالإضافة إلى ذلك، تم الحصول على قيمة k0 من مخطط نيكويست (الشكل 6د) للمعادلة S4 باستخدام قيمة RCT (الجدول S3). تم تلخيص نتائج k0 من EIS في الجدول S4، والتي تُظهر أيضًا أن HWO-50% C76 يُظهر أعلى معدل نقل للإلكترونات بسبب التأثير التآزري. على الرغم من اختلاف قيم k0 بسبب اختلاف أصول كل طريقة، إلا أنها لا تزال تُظهر نفس الترتيب من حيث الحجم والاتساق.
لفهم الحركية الممتازة المُحصّلة بشكل كامل، من المهم مقارنة مواد الأقطاب الكهربائية المُثلى بأقطاب UCC وTCC غير المُغطاة. بالنسبة لتفاعل VO2+/VO2+، لم يُظهر HWO-C76 أقل قيمة ΔEp وقابلية عكسية أفضل فحسب، بل كبح أيضًا بشكل ملحوظ تفاعل تطور الكلور الطفيلي مقارنةً بـ TCC، كما تم قياسه بالتيار عند 1.45 فولت بالنسبة إلى SHE (الشكل 7أ). من حيث الاستقرار، افترضنا أن HWO-50% C76 مستقر فيزيائيًا لأن المُحفّز خُلط بمادة رابطة PVDF ثم وُضع على أقطاب القماش الكربوني. أظهر HWO-50% C76 انزياحًا في الذروة قدره 44 مللي فولت (معدل تحلل 0.29 مللي فولت/دورة) بعد 150 دورة، مقارنةً بـ 50 مللي فولت لـ UCC (الشكل 7ب). قد لا يُمثل هذا فرقًا كبيرًا، إلا أن حركية أقطاب UCC بطيئة جدًا وتتدهور مع الدورة، خاصةً في التفاعلات العكسية. على الرغم من أن قابلية عكس TCC أفضل بكثير من UCC، إلا أنه وُجد أن TCC لديه انزياح ذروة كبير يبلغ 73 مللي فولت بعد 150 دورة، وقد يُعزى ذلك إلى الكمية الكبيرة من الكلور المتكونة على سطحه، مما يجعل المحفز يلتصق جيدًا بسطح القطب. وكما يتضح من جميع الأقطاب المختبرة، أظهرت حتى الأقطاب غير المعززة بمحفزات درجات متفاوتة من عدم استقرار الدورة، مما يشير إلى أن التغير في فصل الذروة أثناء الدورة يرجع إلى تعطيل المادة الناتج عن التغيرات الكيميائية وليس فصل المحفز. بالإضافة إلى ذلك، إذا فُصلت كمية كبيرة من جزيئات المحفز عن سطح القطب، فسيؤدي ذلك إلى زيادة كبيرة في فصل الذروة (ليس فقط 44 مللي فولت)، لأن الركيزة (UCC) غير نشطة نسبيًا لتفاعل الأكسدة والاختزال VO2+/VO2+.
مقارنة بين معامل القدرة لأفضل مادة قطب كهربائي وبين UCC (أ) واستقرار تفاعل الأكسدة والاختزال VO2+/VO2+ (ب). ν = 5 مللي فولت/ثانية لجميع معامل القدرة في إلكتروليت 0.1 مولار VOSO4/1 مولار H2SO4 + 1 مولار حمض الهيدروكلوريك.
لزيادة الجاذبية الاقتصادية لتقنية VRFB، يُعد توسيع وفهم حركية تفاعلات الأكسدة والاختزال للفاناديوم أمرًا ضروريًا لتحقيق كفاءة طاقة عالية. تم تحضير المركبات HWO-C76 ودُرس تأثيرها التحفيزي الكهربائي على تفاعل VO2+/VO2+. أظهر HWO تحسنًا طفيفًا في الحركية في الإلكتروليتات الحمضية المختلطة ولكنه قمع بشكل كبير تطور الكلور. تم استخدام نسب مختلفة من HWO:C76 لزيادة تحسين حركية الأقطاب الكهربائية القائمة على HWO. تؤدي زيادة C76 إلى HWO إلى تحسين حركية نقل الإلكترون لتفاعل VO2+/VO2+ على القطب المُعدَّل، حيث يُعد HWO-50% C76 أفضل مادة لأنها تقلل من مقاومة نقل الشحنة وتقمع الكلور بشكل أكبر مقارنةً برواسب C76 وTCC. ويرجع ذلك إلى التأثير التآزري بين تهجين C=C sp2 والمجموعات الوظيفية OH وW-OH. وُجد أن معدل التحلل بعد دورات متكررة لـ HWO-50% C76 يبلغ 0.29 مللي فولت/دورة، بينما يبلغ معدل تحلل UCC وTCC 0.33 مللي فولت/دورة و0.49 مللي فولت/دورة على التوالي، مما يجعله مستقرًا للغاية في الإلكتروليتات الحمضية المختلطة. وقد نجحت النتائج المعروضة في تحديد مواد أقطاب كهربائية عالية الأداء لتفاعل VO2+/VO2+، تتميز بحركية سريعة وثبات عالٍ. سيؤدي ذلك إلى زيادة جهد الخرج، وبالتالي زيادة كفاءة الطاقة في VRFB، وبالتالي تقليل تكلفة تسويقه مستقبلًا.
تتوفر مجموعات البيانات المستخدمة و/أو المحللة في الدراسة الحالية من المؤلفين المعنيين عند الطلب المعقول.
لوديرير ج. وآخرون. تقدير طاقة الرياح والطاقة الشمسية في سيناريوهات الطاقة العالمية منخفضة الكربون: مقدمة. توفير الطاقة. 64، 542-551. https://doi.org/10.1016/j.eneco.2017.03.027 (2017).
لي، هـ ج، بارك، س. وكيم، هـ. تحليل تأثير ترسب ثاني أكسيد المنغنيز على أداء بطارية تدفق الفاناديوم/المنجنيز المؤكسدة. لي، هـ ج، بارك، س. وكيم، هـ. تحليل تأثير ترسب ثاني أكسيد المنغنيز على أداء بطارية تدفق الفاناديوم/المنجنيز المؤكسدة.لي، هـ ج، بارك، س. وكيم، هـ. تحليل تأثير ترسب MnO2 على أداء بطارية تدفق الفاناديوم والمنجنيز والأكسدة. 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. لي، هـ ج، بارك، س. وكيم، هـ. MnO2لي، هـ ج، بارك، س. وكيم، هـ. تحليل تأثير ترسب MnO2 على أداء بطاريات التدفق المؤكسد والمنجنيز والفاناديوم.مجلة الكيمياء الكهربائية. الحزب الاشتراكي. 165(5)، A952-A956. https://doi.org/10.1149/2.0881805jes (2018).
شاه، AA، تانجيرالا، R.، سينغ، R.، ويلز، RGA و والش، FC نموذج خلية الوحدة الديناميكية للبطارية التدفقية المصنوعة بالكامل من الفاناديوم. شاه، AA، تانجيرالا، R.، سينغ، R.، ويلز، RGA و والش، FC نموذج خلية الوحدة الديناميكية للبطارية التدفقية المصنوعة بالكامل من الفاناديوم.شاه AA، تانجيرالا R، سينغ R، ويلز RG. ووالش FK نموذج ديناميكي للخلية الأولية لبطارية تدفق الفاناديوم بالكامل. شاه، AA، Tangirala، R.، Singh، R.، Wills، RGA & Walsh، FC. شاه، AA، تانجيرالا، R.، سينغ، R.، ويلز، RGA و والش، FC.شاه AA، تانجيرالا R، سينغ R، ويلز RG. ووالش FK نموذج خلية ديناميكية لبطارية تدفق أكسدة الفاناديوم بالكامل.مجلة الكيمياء الكهربائية. الحزب الاشتراكي. 158(6)، A671. https://doi.org/10.1149/1.3561426 (2011).
جاندومي، يا، آرون، دي إس، زاوودزينسكي، تي إيه، ومنش، إم إم قياس توزيع الجهد في الموقع ونموذج معتمد لبطارية تدفق الأكسدة والاختزال المكونة بالكامل من الفاناديوم. جاندومي، يا، آرون، دي إس، زاوودزينسكي، تي إيه، ومنش، إم إم قياس توزيع الجهد في الموقع ونموذج معتمد لبطارية تدفق الأكسدة والاختزال المكونة بالكامل من الفاناديوم.جاندومي، يو. أ.، آرون، دي إس، زافودزينسكي، تي إيه، ومنش، إم إم قياس توزيع الجهد في الموقع ونموذج معتمد لجهد الأكسدة والاختزال لبطارية تدفق الفاناديوم بالكامل. غاندومي، يا، آرون، دي إس، زاوودزينسكي، تا آند مينش، إم إم. غاندومي، يا، آرون، دي إس، زاودزينسكي، تا آند مينش، إم إم. نموذج القياس والتحقق من صحة التوزيع المحتمل لفاناديوم أوكسيديز الأكسدة والاختزال.جاندومي، يو. أ.، آرون، دي إس، زافودزينسكي، تي إيه، ومنش، إم إم، قياس النموذج والتحقق من توزيع الجهد في الموقع لبطاريات الأكسدة والاختزال التدفقية المصنوعة بالكامل من الفاناديوم.مجلة الكيمياء الكهربائية. الحزب الاشتراكي. 163(1)، A5188-A5201. https://doi.org/10.1149/2.0211601jes (2016).
تسوشيما، س. وسوزوكي، ت. نمذجة ومحاكاة بطارية تدفق الفاناديوم المؤكسدة ذات مجال التدفق المتشابك لتحسين بنية القطب الكهربي. تسوشيما، س. وسوزوكي، ت. نمذجة ومحاكاة بطارية تدفق الفاناديوم المؤكسدة ذات مجال التدفق المتشابك لتحسين بنية القطب الكهربي.تسوشيما، س. وسوزوكي، ت. نمذجة ومحاكاة بطارية أكسدة الفاناديوم المتدفقة ذات التدفق المضاد للاستقطاب لتحسين بنية القطب الكهربي. تسوشيما، إس وسوزوكي، تي. تسوشيما، إس وسوزوكي، تي. نمذجة ومحاكاة بطارية التيار السائل لتخفيض أكسيد الفاناديوم لبطارية التيار السائل لتحسين هيكل القطب الكهربائي.تسوشيما، س. وسوزوكي، ت. نمذجة ومحاكاة بطاريات تدفق الفاناديوم المؤكسدة مع حقول تدفق الدبوس المضاد لتحسين بنية القطب الكهربي.مجلة الكيمياء الكهربائية. الحزب الاشتراكي. 167(2)، 020553. https://doi.org/10.1149/1945-7111/ab6dd0 (2020).
صن، ب. وسكايلاس-كازاكوس، م. تعديل مواد أقطاب الجرافيت لتطبيقات بطارية تدفق الفاناديوم المؤكسدة - 1. صن، ب. وسكايلاس-كازاكوس، م. تعديل مواد أقطاب الجرافيت لتطبيقات بطارية تدفق الفاناديوم المؤكسدة - 1.صن، ب. وسكيلاس-كازاكوس، م. تعديل مواد أقطاب الجرافيت لبطاريات الفاناديوم المؤكسدة - الأول. صن، بي وسكيلاس-كازاكو، إم. صن، ب. وسكايلاس-كازاكوس، م. تعديل مواد أقطاب 石墨 في تطبيق بطارية سائلة لأكسدة الفاناديوم والاختزال——I.صن، ب. وسكيلاس-كازاكوس، م. تعديل مواد أقطاب الجرافيت للاستخدام في بطاريات الفاناديوم المؤكسدة - الأول.المعالجة الحرارية، الكيمياء الكهربائية. Acta 37(7)، 1253-1260. https://doi.org/10.1016/0013-4686(92)85064-R (1992).
ليو، ت.، لي، إكس.، تشانغ، هـ. وتشن، ج. التقدم المحرز في مواد الأقطاب الكهربائية نحو بطاريات تدفق الفاناديوم (VFBs) ذات كثافة الطاقة المحسنة. ليو، ت.، لي، إكس.، تشانغ، هـ. وتشن، ج. التقدم المحرز في مواد الأقطاب الكهربائية نحو بطاريات تدفق الفاناديوم (VFBs) ذات كثافة الطاقة المحسنة.ليو، ت.، لي، إكس.، تشانغ، إتش. وتشن، جيه. التقدم في مواد الأقطاب الكهربائية إلى بطاريات تدفق الفاناديوم (VFB) مع تحسين كثافة الطاقة. ليو، T.، لي، X.، تشانغ، H. & تشين، J. ليو، T.، لي، X.، تشانغ، H. وتشن، J.ليو، ت.، لي، س.، تشانغ، هـ. وتشن، ج. التطورات في مواد الأقطاب الكهربائية لبطاريات التدفق المؤكسدة الفاناديومية (VFB) ذات كثافة الطاقة المتزايدة.مجلة كيمياء الطاقة. 27(5)، 1292-1303. https://doi.org/10.1016/j.jechem.2018.07.003 (2018).
ليو، كيو إتش وآخرون. خلية تدفق عالية الكفاءة من الفاناديوم المؤكسد والاختزال مع تكوين أقطاب كهربائية مُحسَّن واختيار غشاء مُحسَّن. مجلة الكيمياء الكهربائية. الحزب الاشتراكي. 159(8)، A1246-A1252. https://doi.org/10.1149/2.051208jes (2012).
وي، جي، جيا، سي، ليو، جيه، ويان، سي. محفزات أنابيب الكربون النانوية المدعومة باللباد الكربوني، القطب المركب لتطبيق بطارية تدفق الفاناديوم والأكسدة. وي، جي، جيا، سي، ليو، جيه، ويان، سي. محفزات أنابيب الكربون النانوية المدعومة باللباد الكربوني، القطب المركب لتطبيق بطارية تدفق الفاناديوم والأكسدة.وي، جي، وجيا، كيو، وليو، جيه، ويانغ، كيه. محفزات الأقطاب الكهربائية المركبة القائمة على أنابيب الكربون النانوية مع ركيزة من اللباد الكربوني للاستخدام في بطارية الفاناديوم المؤكسدة. وي، جي، جيا، سي، ليو، جيه ويان، سي. وي، جي، جيا، سي، ليو، جيه، ويان، سي. قطب كهربائي مركب من أنبوب نانوي كربوني محمل باللباد الكربوني لتطبيق بطارية تدفق السائل لتقليل أكسدة الفاناديوم.وي، جي، وجيا، كيو، وليو، جيه، ويانغ، كيه. قطب مركب من محفز أنبوب الكربون النانوي مع ركيزة من اللباد الكربوني للتطبيق في بطاريات الفاناديوم الأكسدة والاختزال.ج. باور. 220، 185-192. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2012.07.081 (2012).
مون، س.، كوون، ب.و، تشونج، ي. وكوون، ي. تأثير كبريتات البزموت المطلية على أنابيب الكربون النانوية الحمضية على أداء بطارية تدفق الفاناديوم المؤكسدة. مون، س.، كوون، ب.و، تشونج، ي. وكوون، ي. تأثير كبريتات البزموت المطلية على أنابيب الكربون النانوية الحمضية على أداء بطارية تدفق الفاناديوم المؤكسدة.مون، س.، كوون، ب.و، تشانج، ي. وكوون، ي. تأثير كبريتات البزموت المترسبة على أنابيب الكربون النانوية المؤكسدة على خصائص بطارية الفاناديوم المؤكسدة المتدفقة. مون، إس، كوون، بي دبليو، تشونغ، واي. آند كوون، واي. مون، إس.، كوون، بي دبليو، تشونغ، واي. وكوون، واي. تأثير كبريتات البزموت على أكسدة أنابيب الكربون النانوية على أداء بطارية تدفق السائل بأكسدة الفاناديوم والاختزال.مون، س.، كوون، ب.و، تشانج، ي. وكوون، ي. تأثير كبريتات البزموت المترسبة على أنابيب الكربون النانوية المؤكسدة على خصائص بطاريات الفاناديوم المؤكسدة المتدفقة.مجلة الكيمياء الكهربائية. الحزب الاشتراكي. 166(12)، A2602. https://doi.org/10.1149/2.1181912jes (2019).
هوانغ ر.-هـ. أقطاب كهربائية نشطة معدلة من أنابيب الكربون النانوية متعددة الطبقات/البلاتين لبطاريات تدفق الفاناديوم المؤكسدة والاختزال. مجلة الكيمياء الكهربائية. الحزب الاشتراكي. 159(10)، A1579. https://doi.org/10.1149/2.003210jes (2012).
كان، س. وآخرون. تستخدم بطاريات تدفق الفاناديوم المؤكسدة والاختزال محفزات كهربائية مزينة بأنابيب نانوية كربونية مشبعة بالنيتروجين ومشتقة من هياكل معدنية عضوية. مجلة الكيمياء الكهربائية. الحزب الاشتراكي. 165(7)، A1388. https://doi.org/10.1149/2.0621807jes (2018).
خان، ب. وآخرون. تُعدّ صفائح أكسيد الجرافين النانوية موادًا فعالة كهروكيميائيًا ممتازة لأزواج الأكسدة والاختزال VO2+/ وV2+/V3+ في بطاريات تدفق الأكسدة والاختزال الفاناديومية. مجلة الكربون 49(2)، 693-700. https://doi.org/10.1016/j.carbon.2010.10.022 (2011).
جونزاليس ز. وآخرون. أداء كهروكيميائي متميز للباد الجرافيت المُعدَّل بالجرافين لتطبيقات بطاريات الفاناديوم المؤكسدة والاختزال. مجلة الطاقة. 338، 155-162. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2016.10.069 (2017).
جونزاليس، ز.، فيزيرينو، س.، دينسكو، ج.، بلانكو، ج. وسانتاماريا، ر. أغشية رقيقة من جدران الكربون النانوية كمواد أقطاب نانوية في بطاريات التدفق المؤكسدة والفاناديوم. جونزاليس، ز.، فيزيرينو، س.، دينسكو، ج.، بلانكو، ج. وسانتاماريا، ر. أغشية رقيقة من جدران الكربون النانوية كمواد أقطاب نانوية في بطاريات التدفق المؤكسدة والفاناديوم.جونزاليس ز.، فيزيريانو س.، دينسكو ج.، بلانكو س. وسانتاماريا ر. أغشية رقيقة من جدران الكربون النانوية كمواد أقطاب نانوية البنية في بطاريات التدفق المؤكسدة والفاناديوم.غونزاليس ز.، فيزيريانو س.، دينيسكو ج.، بلانكو س.، وسانتاماريا ر. أغشية الجدران النانوية الكربونية كمواد أقطاب نانوية البنية في بطاريات التدفق المؤكسدة الفاناديومية. نانو إنرجي 1(6)، 833-839. https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2012.07.003 (2012).
أوبار، دي أو، نانكيا، آر، لي، جيه، وجونج، إتش. لباد كربوني ثلاثي الأبعاد متوسط ​​المسامات معدل بالجرافين لبطاريات التدفق عالية الأداء المصنوعة من الفاناديوم والأكسدة. أوبار، دي أو، نانكيا، آر، لي، جيه، وجونج، إتش. لباد كربوني ثلاثي الأبعاد متوسط ​​المسامات معدل بالجرافين لبطاريات التدفق عالية الأداء المصنوعة من الفاناديوم والأكسدة.أوبار دي أو، نانكيا آر، لي جيه، ويونج إتش. لباد الكربون المسامي المعدل بالجرافين ثلاثي الأبعاد لبطاريات التدفق عالية الأداء المصنوعة من الفاناديوم والأكسدة. أوبار، دو، نانكيا، آر، لي، جيه آند جونغ، إتش. أوبار، دو، نانكيا، آر، لي، جيه. & جونغ، إتش.أوبار دي أو، نانكيا آر، لي جيه، ويونج إتش. لباد الكربون المسامي المعدل بالجرافين ثلاثي الأبعاد لبطاريات التدفق عالية الأداء المصنوعة من الفاناديوم والأكسدة.الكيمياء الكهربائية. القانون رقم 330، 135276. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2019.135276 (2020).