از بازدید شما از Nature.com متشکریم. نسخه مرورگری که استفاده می‌کنید پشتیبانی محدودی از CSS دارد. برای بهترین تجربه، توصیه می‌کنیم از یک مرورگر به‌روز استفاده کنید (یا حالت سازگاری را در Internet Explorer غیرفعال کنید). در عین حال، برای اطمینان از ادامه پشتیبانی، سایت را بدون استایل‌ها و جاوا اسکریپت رندر خواهیم کرد.
یک چرخ و فلک که همزمان سه اسلاید را نشان می‌دهد. از دکمه‌های قبلی و بعدی برای حرکت بین سه اسلاید به طور همزمان استفاده کنید، یا از دکمه‌های کشویی در انتها برای حرکت بین سه اسلاید به طور همزمان استفاده کنید.
هزینه نسبتاً بالای باتری‌های اکسایش-کاهش تمام وانادیومی (VRFBs) استفاده گسترده از آنها را محدود می‌کند. بهبود سینتیک واکنش‌های الکتروشیمیایی برای افزایش توان ویژه و راندمان انرژی VRFB و در نتیجه کاهش هزینه کیلووات ساعت VRFB مورد نیاز است. در این کار، نانوذرات اکسید تنگستن هیدراته (HWO) سنتز شده به روش هیدروترمال، C76 و C76/HWO، روی الکترودهای پارچه کربنی رسوب داده شده و به عنوان الکتروکاتالیست برای واکنش اکسایش-کاهش VO2+/VO2+ آزمایش شدند. میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM)، طیف‌سنجی پراش انرژی اشعه ایکس (EDX)، میکروسکوپ الکترونی عبوری با وضوح بالا (HR-TEM)، پراش اشعه ایکس (XRD)، طیف‌سنجی فوتوالکترون اشعه ایکس (XPS)، طیف‌سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (FTIR) و اندازه‌گیری زاویه تماس. مشخص شده است که افزودن فولرن‌های C76 به HWO می‌تواند سینتیک الکترود را با افزایش رسانایی الکتریکی و ایجاد گروه‌های عاملی اکسید شده روی سطح آن بهبود بخشد و در نتیجه واکنش اکسایش-کاهش VO2+/VO2+ را ارتقا دهد. کامپوزیت HWO/C76 (50 درصد وزنی C76) بهترین انتخاب برای واکنش VO2+/VO2+ با ΔEp برابر با 176 میلی‌ولت بود، در حالی که پارچه کربنی عمل‌آوری نشده (UCC) 365 میلی‌ولت بود. علاوه بر این، کامپوزیت HWO/C76 به دلیل گروه عاملی W-OH، اثر مهاری قابل توجهی بر واکنش آزادسازی کلر انگلی نشان داد.
فعالیت‌های شدید انسانی و انقلاب صنعتی سریع منجر به تقاضای بی‌وقفه و بالای برق شده است که سالانه حدود ۳ درصد افزایش می‌یابد. برای دهه‌ها، استفاده گسترده از سوخت‌های فسیلی به عنوان منبع انرژی منجر به انتشار گازهای گلخانه‌ای شده است که به گرمایش جهانی، آلودگی آب و هوا کمک می‌کند و کل اکوسیستم‌ها را تهدید می‌کند. در نتیجه، انتظار می‌رود نفوذ انرژی‌های پاک و تجدیدپذیر بادی و خورشیدی تا سال ۲۰۵۰ به ۷۵ درصد از کل برق برسد. با این حال، هنگامی که سهم برق از منابع تجدیدپذیر از ۲۰ درصد از کل تولید برق فراتر رود، شبکه ناپایدار می‌شود.
در میان تمام سیستم‌های ذخیره انرژی مانند باتری جریان اکسایش-کاهش هیبریدی وانادیوم2، باتری جریان اکسایش-کاهش تمام وانادیوم (VRFB) به دلیل مزایای فراوانش، سریع‌ترین توسعه را داشته و بهترین راه‌حل برای ذخیره‌سازی انرژی بلندمدت (حدود 30 سال) محسوب می‌شود. گزینه‌هایی در ترکیب با انرژی‌های تجدیدپذیر4. این به دلیل جداسازی توان و چگالی انرژی، پاسخ سریع، عمر طولانی و هزینه سالانه نسبتاً پایین 65 دلار در کیلووات ساعت در مقایسه با 93 تا 140 دلار در کیلووات ساعت برای باتری‌های لیتیوم-یون و سرب-اسید و 279 تا 420 دلار آمریکا به ازای هر کیلووات ساعت است. 4.
با این حال، تجاری‌سازی در مقیاس بزرگ آنها هنوز به دلیل هزینه‌های نسبتاً بالای سیستم، عمدتاً به دلیل پشته‌های سلولی، محدود است4،5. بنابراین، بهبود عملکرد پشته با افزایش سینتیک واکنش‌های دو نیم عنصری می‌تواند اندازه پشته را کاهش داده و در نتیجه هزینه را کاهش دهد. بنابراین، انتقال سریع الکترون به سطح الکترود ضروری است که به طراحی، ترکیب و ساختار الکترود بستگی دارد و نیاز به بهینه‌سازی دقیق دارد6. علیرغم پایداری شیمیایی و الکتروشیمیایی خوب و رسانایی الکتریکی خوب الکترودهای کربنی، سینتیک آنها به دلیل عدم وجود گروه‌های عاملی اکسیژن و آب‌دوستی، کند است7،8. بنابراین، الکتروکاتالیست‌های مختلف با الکترودهای مبتنی بر کربن، به ویژه نانوساختارهای کربنی و اکسیدهای فلزی، ترکیب می‌شوند تا سینتیک هر دو الکترود را بهبود بخشند و در نتیجه سینتیک الکترود VRFB را افزایش دهند.
علاوه بر کار قبلی ما روی C76، ما ابتدا فعالیت الکتروکاتالیستی عالی این فولرن را برای انتقال بار VO2+/VO2+، در مقایسه با پارچه کربنی عملیات حرارتی شده و بدون عملیات حرارتی، گزارش کردیم. مقاومت به میزان 99.5٪ و 97٪ کاهش یافته است. عملکرد کاتالیزوری مواد کربنی برای واکنش VO2+/VO2+ در مقایسه با C76 در جدول S1 نشان داده شده است. از سوی دیگر، بسیاری از اکسیدهای فلزی مانند CeO225، ZrO226، MoO327، NiO28، SnO229، Cr2O330 و WO331، 32، 33، 34، 35، 36، 37 به دلیل افزایش ترشوندگی و عملکرد اکسیژن فراوان آنها استفاده شده‌اند. ، 38. گروه. فعالیت کاتالیزوری این اکسیدهای فلزی در واکنش VO2+/VO2+ در جدول S2 ارائه شده است. WO3 به دلیل هزینه پایین، پایداری بالا در محیط‌های اسیدی و فعالیت کاتالیزوری بالا، در تعداد قابل توجهی از کارها مورد استفاده قرار گرفته است31،32،33،34،35،36،37،38. با این حال، بهبود سینتیک کاتدی ناشی از WO3 ناچیز است. برای بهبود رسانایی WO3، تأثیر استفاده از اکسید تنگستن احیا شده (W18O49) بر فعالیت کاتدی آزمایش شد38. اکسید تنگستن هیدراته (HWO) هرگز در کاربردهای VRFB آزمایش نشده است، اگرچه به دلیل انتشار سریع‌تر کاتیون در مقایسه با WOx بی‌آب، فعالیت بیشتری را در کاربردهای ابرخازن نشان می‌دهد39،40. باتری جریان اکسایش-کاهش وانادیوم نسل سوم از یک الکترولیت اسیدی مخلوط متشکل از HCl و H2SO4 برای بهبود عملکرد باتری و بهبود حلالیت و پایداری یون‌های وانادیوم در الکترولیت استفاده می‌کند. با این حال، واکنش تکامل کلر انگلی به یکی از معایب نسل سوم تبدیل شده است، بنابراین جستجوی راه‌هایی برای مهار واکنش ارزیابی کلر، مورد توجه چندین گروه تحقیقاتی قرار گرفته است.
در اینجا، آزمایش‌های واکنش VO2+/VO2+ بر روی کامپوزیت‌های HWO/C76 رسوب داده شده بر روی الکترودهای پارچه کربنی انجام شد تا تعادلی بین رسانایی الکتریکی کامپوزیت‌ها و سینتیک اکسایش-کاهش سطح الکترود پیدا شود و در عین حال واکنش آزادسازی کلر انگلی (CER) سرکوب شود. نانوذرات اکسید تنگستن هیدراته (HWO) با یک روش هیدروترمال ساده سنتز شدند. آزمایش‌ها در یک الکترولیت اسیدی مخلوط (H2SO4/HCl) انجام شد تا VRFB نسل سوم (G3) از نظر عملی شبیه‌سازی شود و تأثیر HWO بر واکنش آزادسازی کلر انگلی بررسی شود.
در این مطالعه از هیدرات سولفات وانادیوم(IV) (VOSO4، 99.9٪، Alfa-Aeser)، اسید سولفوریک (H2SO4)، اسید هیدروکلریک (HCl)، دی متیل فرمامید (DMF، سیگما-آلدریچ)، پلی وینیلیدین فلوراید (PVDF، سیگما)-آلدریچ)، دی هیدرات اکسید تنگستن سدیم (Na2WO4، 99٪، سیگما-آلدریچ) و پارچه کربنی آبدوست ELAT (Fuel Cell Store) استفاده شد.
اکسید تنگستن هیدراته (HWO) با واکنش هیدروترمال 43 تهیه شد که در آن 2 گرم نمک Na2WO4 در 12 میلی‌لیتر H2O حل شد تا محلول بی‌رنگی حاصل شود، سپس 12 میلی‌لیتر HCl 2 مولار به صورت قطره‌ای اضافه شد تا سوسپانسیون زرد کم‌رنگی حاصل شود. دوغاب در یک اتوکلاو از جنس استیل ضد زنگ با پوشش تفلون قرار داده شد و به مدت 3 ساعت در فر با دمای 180 درجه سانتیگراد نگهداری شد تا واکنش هیدروترمال انجام شود. باقیمانده با فیلتراسیون جمع‌آوری شد، 3 بار با اتانول و آب شسته شد، به مدت 3 ساعت در فر با دمای 70 درجه سانتیگراد خشک شد و سپس ساییده شد تا پودر HWO آبی-خاکستری حاصل شود.
الکترودهای پارچه کربنی (CCT) بدست آمده (عملیات نشده) به صورت اولیه یا در کوره لوله‌ای در دمای 450 درجه سانتیگراد در هوا با سرعت گرمایش 15 درجه سانتیگراد در دقیقه به مدت 10 ساعت برای بدست آوردن CC های عمل‌آوری شده (TCC) مورد استفاده قرار گرفتند. همانطور که در مقاله قبلی توضیح داده شده است24. UCC و TCC به الکترودهایی با عرض تقریبی 1.5 سانتی‌متر و طول 7 سانتی‌متر برش داده شدند. سوسپانسیون‌هایی از C76، HWO، HWO-10% C76، HWO-30% C76 و HWO-50% C76 با افزودن 20 میلی‌گرم .% (~2.22 میلی‌گرم) چسب PVDF به ~1 میلی‌لیتر DMF تهیه و به مدت 1 ساعت برای بهبود یکنواختی در معرض امواج فراصوت قرار گرفتند. 2 میلی‌گرم از کامپوزیت‌های C76، HWO و HWO-C76 به طور متوالی روی سطح الکترود فعال UCC با مساحت تقریبی 1.5 سانتی‌متر مربع اعمال شدند. تمام کاتالیزورها روی الکترودهای UCC بارگذاری شدند و TCC فقط برای مقایسه استفاده شد، زیرا کار قبلی ما نشان داد که نیازی به عملیات حرارتی نیست24. برای ایجاد اثر یکنواخت‌تر، ته‌نشینی قالب با برس زدن 100 میکرولیتر از سوسپانسیون (بار 2 میلی‌گرم) حاصل شد. سپس تمام الکترودها در دمای 60 درجه سانتیگراد به مدت یک شب در فر خشک شدند. الکترودها به صورت رو به جلو و عقب اندازه‌گیری می‌شوند تا بارگذاری دقیق مواد اولیه تضمین شود. به منظور داشتن یک مساحت هندسی مشخص (~1.5 سانتی‌متر مربع) و جلوگیری از بالا آمدن الکترولیت وانادیوم به الکترود به دلیل اثر مویینگی، یک لایه نازک پارافین روی ماده فعال اعمال شد.
میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM، Zeiss SEM Ultra 60، 5 kV) برای مشاهده مورفولوژی سطح HWO استفاده شد. یک طیف‌سنج اشعه ایکس با پراکندگی انرژی مجهز به Feii8SEM (EDX، Zeiss Inc.) برای نقشه‌برداری از عناصر HWO-50%C76 روی الکترودهای UCC استفاده شد. یک میکروسکوپ الکترونی عبوری با وضوح بالا (HR-TEM، JOEL JEM-2100) که با ولتاژ شتاب‌دهنده 200 کیلوولت کار می‌کند، برای تصویربرداری از ذرات HWO با وضوح بالاتر و حلقه‌های پراش استفاده شد. نرم‌افزار Crystallography Toolbox (CrysTBox) از تابع ringGUI برای تجزیه و تحلیل الگوی پراش حلقه HWO و مقایسه نتایج با الگوی XRD استفاده می‌کند. ساختار و گرافیتی شدن UCC و TCC با استفاده از پراش اشعه ایکس (XRD) با سرعت اسکن 2.4 درجه در دقیقه از 5 تا 70 درجه با Cu Kα (λ = 1.54060 Å) با استفاده از یک پراش سنج اشعه ایکس Panalytical (مدل 3600) تجزیه و تحلیل شد. XRD ساختار کریستالی و فاز HWO را نشان داد. از نرم افزار PANalytical X'Pert HighScore برای تطبیق پیک های HWO با نقشه های اکسید تنگستن موجود در پایگاه داده 45 استفاده شد. نتایج HWO با نتایج TEM مقایسه شدند. ترکیب شیمیایی و حالت نمونه های HWO با استفاده از طیف سنجی فوتوالکترون اشعه ایکس (XPS، ESCALAB 250Xi، ThermoScientific) تعیین شد. از نرم افزار CASA-XPS (نسخه 2.3.15) برای تجزیه پیک و تجزیه و تحلیل داده ها استفاده شد. برای تعیین گروه‌های عاملی سطحی HWO و HWO-50%C76، اندازه‌گیری‌ها با استفاده از طیف‌سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR، طیف‌سنج Perkin Elmer، با استفاده از KBr FTIR) انجام شد. نتایج با نتایج XPS مقایسه شدند. اندازه‌گیری‌های زاویه تماس (KRUSS DSA25) نیز برای توصیف ترشوندگی الکترودها استفاده شد.
برای تمام اندازه‌گیری‌های الکتروشیمیایی، از یک ایستگاه کاری Biologic SP 300 استفاده شد. ولتامتری چرخه‌ای (CV) و طیف‌سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) برای مطالعه سینتیک الکترودی واکنش اکسایش-کاهش VO2+/VO2+ و تأثیر انتشار معرف (VOSO4(VO2+)) بر سرعت واکنش استفاده شدند. هر دو روش از یک سلول سه الکترودی با غلظت الکترولیت 0.1 مولار VOSO4 (V4+) در 1 مولار H2SO4 + 1 مولار HCl (مخلوط اسیدها) استفاده کردند. تمام داده‌های الکتروشیمیایی ارائه شده با IR اصلاح شده‌اند. یک الکترود کالومل اشباع (SCE) و یک سیم‌پیچ پلاتین (Pt) به ترتیب به عنوان الکترود مرجع و الکترود شمارنده استفاده شدند. برای CV، نرخ‌های اسکن (ν) 5، 20 و 50 میلی‌ولت بر ثانیه به پنجره پتانسیل VO2+/VO2+ برای (0-1) ولت در مقابل SCE اعمال شد، سپس برای SHE تنظیم شد تا نمودار (VSCE = 0.242 ولت در مقابل HSE) رسم شود. برای مطالعه حفظ فعالیت الکترود، CV های چرخه‌ای مکرر در ν 5 میلی‌ولت بر ثانیه برای UCC، TCC، UCC-C76، UCC-HWO و UCC-HWO-50% C76 انجام شد. برای اندازه‌گیری‌های EIS، محدوده فرکانس واکنش اکسایش-کاهش VO2+/VO2+ 0.01-105 هرتز و اختلال ولتاژ در ولتاژ مدار باز (OCV) 10 میلی‌ولت بود. هر آزمایش 2-3 بار تکرار شد تا از ثبات نتایج اطمینان حاصل شود. ثابت‌های سرعت ناهمگن (k0) با روش نیکلسون46،47 بدست آمدند.
اکسید تنگستن هیدراته (HVO) با موفقیت با روش هیدروترمال سنتز شده است. تصویر SEM در شکل 1a نشان می‌دهد که HWO رسوب داده شده شامل خوشه‌هایی از نانوذرات با اندازه‌هایی در محدوده 25 تا 50 نانومتر است.
الگوی پراش پرتو ایکس HWO پیک‌های (001) و (002) را به ترتیب در زوایای ~23.5° و ~47.5° نشان می‌دهد که مشخصه WO2.63 غیر استوکیومتری (W32O84) (PDF 077-0810، a = 21.4 Å، b = 17.8 Å، c = 3.8 Å، α = β = γ = 90°) هستند که با رنگ آبی شفاف آنها مطابقت دارد (شکل 1b) 48.49. پیک‌های دیگر در تقریباً 20.5°، 27.1°، 28.1°، 30.8°، 35.7°، 36.7° و 52.7° به (140)، (620)، (350)، (720)، (740)، (560°) اختصاص داده شدند. ) ) و (970) صفحات پراش عمود بر WO2.63، به ترتیب. همان روش سنتزی توسط Songara و همکارانش 43 برای به دست آوردن محصول سفید استفاده شد که به وجود WO3(H2O)0.333 نسبت داده شد. با این حال، در این کار، به دلیل شرایط مختلف، محصول آبی-خاکستری به دست آمد که نشان می‌دهد WO3(H2O)0.333 (PDF 087-1203، a = 7.3 Å، b = 12.5 Å، c = 7.7 Å، α = β = γ = 90°) و فرم کاهش یافته اکسید تنگستن است. تجزیه و تحلیل نیمه کمی با استفاده از نرم افزار X'Pert HighScore، 26٪ WO3(H2O)0.333:74٪ W32O84 را نشان داد. از آنجایی که W32O84 از W6+ و W4+ تشکیل شده است (1.67:1 W6+:W4+)، محتوای تخمینی W6+ و W4+ به ترتیب حدود 72٪ W6+ و 28٪ W4+ است. تصاویر SEM، طیف‌های XPS 1 ثانیه‌ای در سطح هسته، تصاویر TEM، طیف‌های FTIR و طیف‌های رامان ذرات C76 در مقاله قبلی ما ارائه شده است. طبق گفته کاوادا و همکارانش،50،51 پراش اشعه ایکس C76 پس از حذف تولوئن، ساختار مونوکلینیک FCC را نشان داد.
تصاویر SEM در شکل‌های 2a و 2b نشان می‌دهند که HWO و HWO-50%C76 با موفقیت روی و بین الیاف کربن الکترود UCC رسوب داده شده‌اند. نقشه‌های عنصر EDX تنگستن، کربن و اکسیژن روی تصاویر SEM در شکل 2c در شکل‌های 2d-f نشان داده شده است که نشان می‌دهد تنگستن و کربن به طور یکنواخت (با توزیع مشابه) در کل سطح الکترود مخلوط شده‌اند و کامپوزیت به دلیل ماهیت روش رسوب‌گذاری به طور یکنواخت رسوب نکرده است.
تصاویر SEM از ذرات HWO رسوب‌شده (a) و ذرات HWO-C76 (b). نقشه‌برداری EDX روی HWO-C76 بارگذاری‌شده روی UCC با استفاده از ناحیه موجود در تصویر (c) توزیع تنگستن (d)، کربن (e) و اکسیژن (f) را در نمونه نشان می‌دهد.
HR-TEM برای تصویربرداری با بزرگنمایی بالا و اطلاعات کریستالوگرافی استفاده شد (شکل 3). HWO مورفولوژی نانومکعب را همانطور که در شکل 3a و به طور واضح‌تر در شکل 3b نشان داده شده است، نشان می‌دهد. با بزرگنمایی نانومکعب برای پراش نواحی انتخاب شده، می‌توان ساختار توری و صفحات پراش را که قانون براگ را برآورده می‌کنند، همانطور که در شکل 3c نشان داده شده است، تجسم کرد که بلورینگی ماده را تأیید می‌کند. در شکل 3c، فاصله d 3.3 Å مربوط به صفحات پراش (022) و (620) یافت شده در فازهای WO3(H2O)0.333 و W32O84 به ترتیب43،44،49 نشان داده شده است. این با آنالیز XRD که در بالا توضیح داده شد (شکل 1b) سازگار است، زیرا فاصله صفحه توری مشاهده شده d (شکل 3c) مربوط به قوی‌ترین پیک XRD در نمونه HWO است. حلقه‌های نمونه نیز در شکل 3d نشان داده شده‌اند، که در آن هر حلقه مربوط به یک صفحه جداگانه است. صفحات WO3(H2O)0.333 و W32O84 به ترتیب سفید و آبی رنگ‌آمیزی شده‌اند و پیک‌های XRD مربوط به آنها نیز در شکل 1b نشان داده شده است. اولین حلقه نشان داده شده در نمودار حلقه‌ای مربوط به اولین پیک مشخص شده در الگوی اشعه ایکس صفحه پراش (022) یا (620) است. از حلقه‌های (022) تا (402)، مقادیر فاصله d برابر با 3.30، 3.17، 2.38، 1.93 و 1.69 آنگستروم است که با مقادیر XRD برابر با 3.30، 3.17، 2، 45، 1.93 و 1.66 آنگستروم که به ترتیب برابر با 44 و 45 است، سازگار است.
(الف) تصویر HR-TEM از HWO، (ب) تصویر بزرگ شده را نشان می‌دهد. تصاویر صفحات توری در (ج) نشان داده شده است، تصویر داخل (ج) تصویر بزرگ شده از صفحات و گام d با 0.33 نانومتر مربوط به صفحات (002) و (620) را نشان می‌دهد. (د) الگوی حلقه HWO که صفحات مرتبط با WO3(H2O)0.333 (سفید) و W32O84 (آبی) را نشان می‌دهد.
آنالیز XPS برای تعیین شیمی سطح و حالت اکسیداسیون تنگستن انجام شد (شکل‌های S1 و 4). طیف اسکن XPS با دامنه وسیع HWO سنتز شده در شکل S1 نشان داده شده است که نشان دهنده وجود تنگستن است. طیف‌های اسکن باریک XPS مربوط به ترازهای هسته W 4f و O 1s به ترتیب در شکل‌های 4a و b نشان داده شده‌اند. طیف W 4f به دو دوتایی اسپین-مدار تقسیم می‌شود که مربوط به انرژی‌های اتصال حالت اکسیداسیون W است. و W 4f7/2 در 36.6 و 34.9 eV به ترتیب مشخصه حالت W4+ 40 هستند. (0.333). داده‌های برازش شده نشان می‌دهند که درصد اتمی W6+ و W4+ به ترتیب 85٪ و 15٪ است که با توجه به تفاوت‌های بین دو روش، نزدیک به مقادیر تخمین زده شده از داده‌های XRD هستند. هر دو روش اطلاعات کمی با دقت کم، به ویژه XRD، ارائه می‌دهند. همچنین، این دو روش بخش‌های مختلفی از ماده را تجزیه و تحلیل می‌کنند زیرا XRD یک روش حجمی است در حالی که XPS یک روش سطحی است که تنها به چند نانومتر نزدیک می‌شود. طیف O 1s به دو پیک در 533 (22.2٪) و 530.4 eV (77.8٪) تقسیم می‌شود. اولی مربوط به OH و دومی مربوط به پیوندهای اکسیژن در شبکه در WO3 است. وجود گروه‌های عاملی OH با خواص هیدراتاسیون HWO3 سازگار است.
همچنین یک آنالیز FTIR روی این دو نمونه انجام شد تا وجود گروه‌های عاملی و مولکول‌های آب کئوردیناسیونی در ساختار HWO هیدراته بررسی شود. نتایج نشان می‌دهد که نتایج نمونه HWO-50% C76 و FT-IR HWO به دلیل وجود HWO مشابه به نظر می‌رسند، اما شدت پیک‌ها به دلیل مقدار متفاوت نمونه مورد استفاده در آماده‌سازی برای آنالیز متفاوت است (شکل 5a). HWO-50% C76 نشان می‌دهد که همه پیک‌ها، به جز پیک اکسید تنگستن، مربوط به فولرن 24 هستند. جزئیات در شکل 5a نشان می‌دهد که هر دو نمونه یک باند پهن بسیار قوی در ~710/cm نسبت به نوسانات کششی OWO در ساختار شبکه HWO، با یک شانه قوی در ~840/cm نسبت به WO نشان می‌دهند. برای ارتعاشات کششی، یک باند تیز در حدود 1610/cm به ارتعاشات خمشی OH نسبت داده می‌شود، در حالی که یک باند جذب پهن در حدود 3400/cm به ارتعاشات کششی OH در گروه‌های هیدروکسیل نسبت داده می‌شود43. این نتایج با طیف‌های XPS در شکل‌های 4b سازگار است، که در آن گروه‌های عاملی WO می‌توانند مکان‌های فعالی را برای واکنش VO2+/VO2+ فراهم کنند.
آنالیز FTIR مربوط به HWO و HWO-50% C76 (الف)، گروه‌های عاملی و اندازه‌گیری‌های زاویه تماس را نشان داد (ب، ج).
گروه OH همچنین می‌تواند واکنش VO2+/VO2+ را کاتالیز کند، در حالی که آب‌دوستی الکترود را افزایش می‌دهد و در نتیجه سرعت انتشار و انتقال الکترون را افزایش می‌دهد. همانطور که نشان داده شده است، نمونه HWO-50% C76 یک پیک اضافی برای C76 نشان می‌دهد. پیک‌های موجود در حدود 2905، 2375، 1705، 1607 و 1445 سانتی‌متر مکعب را می‌توان به ترتیب به ارتعاشات کششی CH، O=C=O، C=O، C=C و CO نسبت داد. به خوبی شناخته شده است که گروه‌های عاملی اکسیژن C=O و CO می‌توانند به عنوان مراکز فعال برای واکنش‌های اکسایش-کاهش وانادیوم عمل کنند. برای آزمایش و مقایسه ترشوندگی دو الکترود، اندازه‌گیری‌های زاویه تماس همانطور که در شکل 5b و c نشان داده شده است، انجام شد. الکترود HWO بلافاصله قطرات آب را جذب کرد که نشان‌دهنده ابرآب‌دوستی به دلیل گروه‌های عاملی OH موجود است. HWO-50% C76 آب‌گریزتر است و زاویه تماس آن پس از 10 ثانیه حدود 135 درجه است. با این حال، در اندازه‌گیری‌های الکتروشیمیایی، الکترود HWO-50%C76 در کمتر از یک دقیقه کاملاً خیس شد. اندازه‌گیری‌های ترشوندگی با نتایج XPS و FTIR سازگار است، که نشان می‌دهد گروه‌های OH بیشتر روی سطح HWO آن را نسبتاً آبدوست‌تر می‌کند.
واکنش‌های VO2+/VO2+ مربوط به نانوکامپوزیت‌های HWO و HWO-C76 مورد آزمایش قرار گرفتند و انتظار می‌رفت که HWO از آزاد شدن کلر در واکنش VO2+/VO2+ در اسید مخلوط جلوگیری کند و C76 واکنش اکسایش-کاهش VO2+/VO2+ مورد نظر را بیشتر کاتالیز کند. %، 30% و 50% C76 در سوسپانسیون‌های HWO و CCC رسوب داده شده روی الکترودها با بارگذاری کلی حدود 2 میلی‌گرم بر سانتی‌متر مربع.
همانطور که در شکل 6 نشان داده شده است، سینتیک واکنش VO2+/VO2+ روی سطح الکترود توسط CV در یک الکترولیت اسیدی مخلوط بررسی شد. جریان‌ها به صورت I/Ipa نشان داده شده‌اند تا مقایسه ΔEp و Ipa/Ipc برای کاتالیزورهای مختلف به طور مستقیم روی نمودار آسان شود. داده‌های واحد سطح جریان در شکل 2S نشان داده شده است. در شکل 6a نشان داده شده است که HWO سرعت انتقال الکترون واکنش اکسایش-کاهش VO2+/VO2+ را روی سطح الکترود کمی افزایش می‌دهد و واکنش آزادسازی کلر انگلی را سرکوب می‌کند. با این حال، C76 سرعت انتقال الکترون را به طور قابل توجهی افزایش می‌دهد و واکنش آزادسازی کلر را کاتالیز می‌کند. بنابراین، انتظار می‌رود ترکیبی از HWO و C76 که به درستی فرموله شده باشد، بهترین فعالیت و بیشترین توانایی را در مهار واکنش آزادسازی کلر داشته باشد. مشخص شد که پس از افزایش محتوای C76، فعالیت الکتروشیمیایی الکترودها بهبود یافته است، همانطور که با کاهش ΔEp و افزایش نسبت Ipa/Ipc (جدول S3) مشهود است. این موضوع همچنین توسط مقادیر RCT استخراج شده از نمودار نایکوئیست در شکل 6d (جدول S3) تأیید شد، که مشخص شد با افزایش محتوای C76 کاهش می‌یابد. این نتایج همچنین با مطالعه لی مطابقت دارد، که در آن افزودن کربن مزومتخلخل به WO3 مزومتخلخل، سینتیک انتقال بار بهبود یافته‌ای را در VO2+/VO2+35 نشان داد. این نشان می‌دهد که واکنش مستقیم ممکن است بیشتر به رسانایی الکترود (پیوند C=C) بستگی داشته باشد 18، 24، 35، 36، 37. این همچنین ممکن است به دلیل تغییر در هندسه کئوردیناسیون بین [VO(H2O)5]2+ و [VO2(H2O)4]+ باشد، C76 با کاهش انرژی بافت، اضافه ولتاژ واکنش را کاهش می‌دهد. با این حال، این امر ممکن است با الکترودهای HWO امکان‌پذیر نباشد.
(الف) رفتار ولتامتری چرخه‌ای (ν = 5 mV/s) واکنش VO2+/VO2+ کامپوزیت‌های UCC و HWO-C76 با نسبت‌های مختلف HWO:C76 در الکترولیت 0.1 M VOSO4/1 M H2SO4 + 1 M HCl. (ب) روش رندلز-سویچک و (ج) روش نیکلسون VO2+/VO2+ برای ارزیابی راندمان انتشار و به دست آوردن مقادیر k0(d).
نه تنها HWO-50% C76 تقریباً همان فعالیت الکتروکاتالیستی C76 را برای واکنش VO2+/VO2+ نشان داد، بلکه جالب‌تر اینکه، همانطور که در شکل 6a نشان داده شده است، در مقایسه با C76، آزادسازی کلر را نیز سرکوب کرد و همچنین نیم‌دایره کوچکتر را در شکل 6d (RCT پایین‌تر) نشان داد. C76 نسبت Ipa/Ipc ظاهری بالاتری نسبت به HWO-50% C76 نشان داد (جدول S3)، نه به دلیل بهبود برگشت‌پذیری واکنش، بلکه به دلیل همپوشانی پیک واکنش کاهش کلر با SHE در 1.2 ولت. بهترین عملکرد HWO-50% C76 به اثر هم‌افزایی بین C76 با بار منفی بسیار رسانا و ترشوندگی بالا و عملکرد کاتالیزوری W-OH روی HWO نسبت داده می‌شود. انتشار کمتر کلر، راندمان شارژ سلول کامل را بهبود می‌بخشد، در حالی که سینتیک بهبود یافته، راندمان ولتاژ سلول کامل را بهبود می‌بخشد.
طبق معادله S1، برای یک واکنش شبه برگشت‌پذیر (انتقال الکترون نسبتاً آهسته) که توسط انتشار کنترل می‌شود، جریان پیک (IP) به تعداد الکترون‌ها (n)، مساحت الکترود (A)، ضریب انتشار (D)، ضریب انتقال تعداد الکترون‌ها (α) و سرعت اسکن (ν) بستگی دارد. به منظور مطالعه رفتار کنترل‌شده توسط انتشار مواد آزمایش‌شده، رابطه بین IP و ν1/2 رسم و در شکل 6b ارائه شد. از آنجایی که همه مواد یک رابطه خطی نشان می‌دهند، واکنش توسط انتشار کنترل می‌شود. از آنجایی که واکنش VO2+/VO2+ شبه برگشت‌پذیر است، شیب خط به ضریب انتشار و مقدار α بستگی دارد (معادله S1). از آنجایی که ضریب انتشار ثابت است (≈ 4 × 10–6 cm2/s)52، تفاوت در شیب خط مستقیماً مقادیر مختلف α و در نتیجه سرعت انتقال الکترون روی سطح الکترود را نشان می‌دهد که برای C76 و HWO -50% C76 شیب تند (بالاترین سرعت انتقال الکترون) نشان داده شده است.
شیب‌های واربورگ (W) محاسبه‌شده برای فرکانس‌های پایین نشان داده شده در جدول S3 (شکل 6d) برای همه مواد مقادیری نزدیک به 1 دارند که نشان‌دهنده انتشار کامل گونه‌های اکسایش-کاهش و تأیید رفتار خطی IP در مقایسه با ν1/2 است. CV اندازه‌گیری شده است. برای HWO-50% C76، شیب واربورگ از 1 به 1.32 انحراف دارد که نه تنها نشان‌دهنده انتشار نیمه نامتناهی معرف (VO2+) است، بلکه نشان‌دهنده سهم احتمالی رفتار لایه نازک در رفتار انتشار به دلیل تخلخل الکترود نیز می‌باشد.
برای تجزیه و تحلیل بیشتر برگشت‌پذیری (نرخ انتقال الکترون) واکنش اکسایش-کاهش VO2+/VO2+، از روش واکنش شبه برگشت‌پذیر نیکلسون نیز برای تعیین ثابت سرعت استاندارد k041.42 استفاده شد. این کار با استفاده از معادله S2 برای ساخت پارامتر سینتیکی بدون بعد Ψ، که تابعی از ΔEp است، به عنوان تابعی از ν-1/2 انجام می‌شود. جدول S4 مقادیر Ψ به‌دست‌آمده برای هر ماده الکترود را نشان می‌دهد. نتایج (شکل 6c) برای به‌دست آوردن k0 × 104 سانتی‌متر بر ثانیه از شیب هر نمودار با استفاده از معادله S3 (که در کنار هر ردیف نوشته شده و در جدول S4 ارائه شده است) رسم شدند. مشخص شد که HWO-50% C76 بالاترین شیب را دارد (شکل 6c)، بنابراین حداکثر مقدار k0 برابر با 2.47 × 10-4 سانتی‌متر بر ثانیه است. این بدان معناست که این الکترود سریع‌ترین سینتیک را به دست می‌آورد، که با نتایج CV و EIS در شکل 6a و d و در جدول S3 سازگار است. علاوه بر این، مقدار k0 نیز از نمودار نایکوئیست (شکل 6d) معادله S4 با استفاده از مقدار RCT (جدول S3) بدست آمد. این نتایج k0 از EIS در جدول S4 خلاصه شده‌اند و همچنین نشان می‌دهند که HWO-50% C76 به دلیل اثر هم‌افزایی، بالاترین نرخ انتقال الکترون را نشان می‌دهد. اگرچه مقادیر k0 به دلیل منشأ متفاوت هر روش متفاوت هستند، اما همچنان مرتبه بزرگی یکسانی را نشان می‌دهند و سازگاری را نشان می‌دهند.
برای درک کامل سینتیک عالی به‌دست‌آمده، مقایسه مواد الکترود بهینه با الکترودهای UCC و TCC بدون پوشش مهم است. برای واکنش VO2+/VO2+، HWO-C76 نه تنها کمترین ΔEp و برگشت‌پذیری بهتری را نشان داد، بلکه واکنش آزاد شدن کلر انگلی را در مقایسه با TCC به طور قابل توجهی سرکوب کرد، همانطور که با جریان در 1.45 ولت نسبت به SHE اندازه‌گیری شد (شکل 7a). از نظر پایداری، فرض کردیم که HWO-50% C76 از نظر فیزیکی پایدار است زیرا کاتالیزور با یک چسب PVDF مخلوط شده و سپس به الکترودهای پارچه کربنی اعمال شده است. HWO-50% C76 پس از 150 سیکل، در مقایسه با 50 میلی‌ولت برای UCC، تغییر پیک 44 میلی‌ولت (نرخ تخریب 0.29 میلی‌ولت بر سیکل) را نشان داد (شکل 7b). این ممکن است تفاوت بزرگی نباشد، اما سینتیک الکترودهای UCC بسیار کند است و با چرخه‌ها، به‌ویژه برای واکنش‌های معکوس، تخریب می‌شود. اگرچه برگشت‌پذیری TCC بسیار بهتر از UCC است، اما مشخص شد که TCC پس از ۱۵۰ سیکل، تغییر پیک بزرگی به میزان ۷۳ میلی‌ولت دارد که ممکن است به دلیل مقدار زیاد کلر تشکیل شده روی سطح آن باشد، به طوری که کاتالیزور به خوبی به سطح الکترود می‌چسبد. همانطور که از تمام الکترودهای آزمایش شده مشاهده می‌شود، حتی الکترودهای بدون کاتالیزورهای پایه‌دار نیز درجات مختلفی از ناپایداری سیکل را نشان دادند، که نشان می‌دهد تغییر در جداسازی پیک در طول سیکل به دلیل غیرفعال شدن ماده ناشی از تغییرات شیمیایی است تا جداسازی کاتالیزور. علاوه بر این، اگر مقدار زیادی از ذرات کاتالیزور از سطح الکترود جدا شوند، این امر منجر به افزایش قابل توجه جداسازی پیک (نه تنها ۴۴ میلی‌ولت) می‌شود، زیرا سوبسترا (UCC) برای واکنش اکسایش-کاهش VO2+/VO2+ نسبتاً غیرفعال است.
مقایسه CV بهترین ماده الکترود در مقایسه با UCC (الف) و پایداری واکنش اکسایش-کاهش VO2+/VO2+ (ب). ν = 5 mV/s برای همه CVها در الکترولیت 0.1 M VOSO4/1 M H2SO4 + 1 M HCl.
برای افزایش جذابیت اقتصادی فناوری VRFB، گسترش و درک سینتیک واکنش‌های اکسایش-کاهش وانادیوم برای دستیابی به راندمان بالای انرژی ضروری است. کامپوزیت‌های HWO-C76 تهیه و اثر الکتروکاتالیستی آنها بر واکنش VO2+/VO2+ مورد مطالعه قرار گرفت. HWO در الکترولیت‌های اسیدی مخلوط، افزایش سینتیکی کمی نشان داد، اما به طور قابل توجهی آزادسازی کلر را سرکوب کرد. نسبت‌های مختلفی از HWO:C76 برای بهینه‌سازی بیشتر سینتیک الکترودهای مبتنی بر HWO استفاده شد. افزایش C76 به HWO، سینتیک انتقال الکترون واکنش VO2+/VO2+ را روی الکترود اصلاح‌شده بهبود می‌بخشد، که در این میان HWO-50% C76 بهترین ماده است زیرا مقاومت انتقال بار را کاهش می‌دهد و کلر را در مقایسه با C76 و رسوب TCC بیشتر سرکوب می‌کند. این به دلیل اثر هم‌افزایی بین هیبریداسیون C=C sp2، گروه‌های عاملی OH و W-OH است. نرخ تخریب پس از چرخه‌های مکرر HWO-50% C76، 0.29 میلی‌ولت بر سیکل بود، در حالی که نرخ تخریب UCC و TCC به ترتیب 0.33 میلی‌ولت بر سیکل و 0.49 میلی‌ولت بر سیکل است که آن را در الکترولیت‌های اسیدی مخلوط بسیار پایدار می‌کند. نتایج ارائه شده با موفقیت مواد الکترود با کارایی بالا را برای واکنش VO2+/VO2+ با سینتیک سریع و پایداری بالا شناسایی کردند. این امر ولتاژ خروجی را افزایش می‌دهد و در نتیجه راندمان انرژی VRFB را افزایش می‌دهد و در نتیجه هزینه تجاری‌سازی آینده آن را کاهش می‌دهد.
مجموعه داده‌های مورد استفاده و/یا تحلیل‌شده در مطالعه‌ی حاضر، بنا به درخواست منطقی، از نویسندگان مربوطه در دسترس هستند.
لودرر جی. و همکاران. تخمین انرژی بادی و خورشیدی در سناریوهای انرژی کم کربن جهانی: مقدمه. صرفه‌جویی در انرژی. 64، 542-551. https://doi.org/10.1016/j.eneco.2017.03.027 (2017).
لی، اچ‌جی، پارک، اس. و کیم، اچ. تحلیل تأثیر رسوب MnO2 بر عملکرد باتری جریان اکسایش-کاهش وانادیوم/منگنز. لی، اچ‌جی، پارک، اس. و کیم، اچ. تحلیل تأثیر رسوب MnO2 بر عملکرد باتری جریان اکسایش-کاهش وانادیوم/منگنز.لی، اچ‌جی، پارک، اس. و کیم، اچ. تحلیل تأثیر رسوب MnO2 بر عملکرد باتری جریان اکسایش-کاهش وانادیم-منگنز. لی، اچ جی، پارک، اس و کیم، H. MnO2 沉淀对钒/锰氧化还原液流电池性能影响的分析。 لی، اچ. جی.، پارک، اس. و کیم، اچ. MnO2لی، اچ. جی.، پارک، اس. و کیم، اچ. تحلیل تأثیر رسوب MnO2 بر عملکرد باتری‌های جریان اکسایش-کاهش وانادیوم-منگنز.مجله الکتروشیمی. حزب سوسیالیست. 165(5)، A952-A956. https://doi.org/10.1149/2.0881805jes (2018).
شاه، AA، تانگیرالا، R.، سینگ، R.، ویلز، RGA و والش، FC. یک مدل سلول واحد پویا برای باتری جریانی تمام وانادیومی. شاه، AA، تانگیرالا، R.، سینگ، R.، ویلز، RGA و والش، FC. یک مدل سلول واحد پویا برای باتری جریانی تمام وانادیومی.شاه ای.ای.، تانگیرالا آر.، سینگ آر.، ویلز آر. و والش اف.کی. یک مدل دینامیکی از سلول بنیادی یک باتری جریانی تمام وانادیومی. شاه، AA، Tangirala، R.، Singh، R.، Wills، RGA & Walsh، FC 全钒液流电池的动态单元电池模型。 شاه، ای.ای.، تانگیرالا، آر.، سینگ، آر.، ویلز، آر.جی.ای. و والش، اف.سی.شاه ای.ای.، تانگیرالا آر.، سینگ آر.، ویلز آر. و والش اف.کی. مدل‌سازی سلول دینامیکی یک باتری جریان اکسایش-کاهش تمام وانادیومی.مجله الکتروشیمی. حزب سوسیالیست. 158(6)، A671. https://doi.org/10.1149/1.3561426 (2011).
گندمی، یا. ای.، آرون، دی. اس.، زاودزینسکی، تی. ای. و منچ، ام. ام. اندازه‌گیری توزیع پتانسیل درجا و مدل اعتبارسنجی شده برای باتری جریان اکسایش-کاهش تمام وانادیومی. گندمی، یا. ای.، آرون، دی. اس.، زاودزینسکی، تی. ای. و منچ، ام. ام. اندازه‌گیری توزیع پتانسیل درجا و مدل اعتبارسنجی شده برای باتری جریان اکسایش-کاهش تمام وانادیومی.گندمی، یو. ای.، آرون، دی‌اس، زاوودزینسکی، تی‌ای و منچ، ام‌ام. اندازه‌گیری توزیع پتانسیل درجا و مدل اعتبارسنجی‌شده برای پتانسیل اکسایش-کاهش باتری جریانی تمام وانادیومی. Gandomi، YA، Aaron، DS، Zawodzinski، TA & Mench، MM 全钒氧化还原液流电池的原位电位分布测量和验证 Gandomi، YA، Aaron، DS، Zawodzinski، TA & Mench، MM. مدل اندازه‌گیری و اعتبارسنجی توزیع پتانسیل ردوکس اکسیداز وانادیم.گندمی، یو. آ.، آرون، دی‌اس، زاوودزینسکی، تی‌اِی و منچ، ام‌ام. اندازه‌گیری مدل و تأیید توزیع پتانسیل درجا برای باتری‌های اکسایش-کاهش جریان تمام وانادیومی.مجله الکتروشیمی. حزب سوسیالیست. 163(1)، A5188-A5201. https://doi.org/10.1149/2.0211601jes (2016).
تسوشیما، س. و سوزوکی، ت. مدل‌سازی و شبیه‌سازی باتری جریان اکسایش-کاهش وانادیوم با میدان جریان درهم‌تنیده برای بهینه‌سازی معماری الکترود. تسوشیما، س. و سوزوکی، ت. مدل‌سازی و شبیه‌سازی باتری جریان اکسایش-کاهش وانادیوم با میدان جریان درهم‌تنیده برای بهینه‌سازی معماری الکترود.تسوشیما، س. و سوزوکی، ت. مدل‌سازی و شبیه‌سازی یک باتری اکسایش-کاهش وانادیوم با جریان قطبش مخالف برای بهینه‌سازی معماری الکترود. تسوشیما، اس و سوزوکی، تی. تسوشیما، اس و سوزوکی، تی.تسوشیما، س. و سوزوکی، ت. مدل‌سازی و شبیه‌سازی باتری‌های جریان اکسایش-کاهش وانادیوم با میدان‌های جریان پین-متقابل برای بهینه‌سازی ساختار الکترود.مجله الکتروشیمی. حزب سوسیالیست. 167(2)، 020553. https://doi.org/10.1149/1945-7111/ab6dd0 (2020).
سان، ب. و اسکایلا-کازاکوس، م. اصلاح مواد الکترود گرافیتی برای کاربرد باتری جریان اکسایش-کاهش وانادیوم - I. سان، ب. و اسکایلا-کازاکوس، م. اصلاح مواد الکترود گرافیتی برای کاربرد باتری جریان اکسایش-کاهش وانادیوم - I.سان، ب. و اسکایلا-کازاکوس، م. اصلاح مواد الکترود گرافیتی برای باتری‌های اکسایش-کاهش وانادیوم - 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。 سان، ب. و اسکایلاس-کازاکوس، م. اصلاح مواد الکترود وانادیوم در کاربرد باتری مایع اکسیداسیون-کاهش وانادیوم.سان، ب. و اسکایلا-کازاکوس، م. اصلاح مواد الکترود گرافیتی برای استفاده در باتری‌های اکسایش-کاهش وانادیوم - I.عملیات حرارتی الکتروشیمی. Acta 37(7)، 1253-1260. https://doi.org/10.1016/0013-4686(92)85064-R (1992).
لیو، تی.، لی، ایکس.، ژانگ، اچ. و چن، جی. پیشرفت در مواد الکترودی برای باتری‌های جریانی وانادیوم (VFB) با چگالی توان بهبود یافته. لیو، تی.، لی، ایکس.، ژانگ، اچ. و چن، جی. پیشرفت در مواد الکترودی برای باتری‌های جریانی وانادیوم (VFB) با چگالی توان بهبود یافته.لیو، تی.، لی، ایکس.، ژانگ، اچ. و چن، جی. پیشرفت در مواد الکترود باتری‌های جریانی وانادیوم (VFB) با چگالی توان بهبود یافته. لیو، تی.، لی، ایکس، ژانگ، اچ و چن، جی. 提高功率密度的钒液流电池(VFB) 电极材料的进展。 لیو، تی، لی، ایکس، ژانگ، اچ و چن، جی.لیو، تی.، لی، اس.، ژانگ، اچ. و چن، جی. پیشرفت‌ها در مواد الکترود برای باتری‌های جریان اکسایش-کاهش وانادیوم (VFB) با چگالی توان افزایش‌یافته.مجله شیمی انرژی. 27(5)، 1292-1303. https://doi.org/10.1016/j.jechem.2018.07.003 (2018).
لیو، کیو اچ و همکاران. سلول جریان اکسایش-کاهش وانادیوم با راندمان بالا با پیکربندی الکترود و انتخاب غشای بهینه. مجله الکتروشیمی. حزب سوسیالیست. 159(8)، A1246-A1252. https://doi.org/10.1149/2.051208jes (2012).
وی، جی.، جیا، سی.، لیو، جی. و یان، سی. الکترود کامپوزیتی کاتالیزورهای نانولوله‌های کربنی با پایه نمدی کربنی برای کاربرد در باتری جریان اکسایش-کاهش وانادیوم. وی، جی.، جیا، سی.، لیو، جی. و یان، سی. الکترود کامپوزیتی کاتالیزورهای نانولوله‌های کربنی با پایه نمدی کربنی برای کاربرد در باتری جریان اکسایش-کاهش وانادیوم.وی، جی.، جیا، کیو.، لیو، جی. و یانگ، کی. کاتالیزورهای الکترود کامپوزیتی مبتنی بر نانولوله‌های کربنی با زیرلایه نمدی کربنی برای استفاده در باتری اکسایش-کاهش وانادیوم. وی، جی.، جیا، سی.، لیو، جی و یان، سی. وی، جی.، جیا، سی.، لیو، جی. و یان، سی. الکترود کامپوزیت کاتالیزور نانولوله کربنی بارگذاری شده با نمد کربنی برای کاربرد در باتری جریان مایع با کاهش اکسیداسیون وانادیوم.وی، جی.، جیا، کیو.، لیو، جی. و یانگ، کی. الکترود کامپوزیتی کاتالیزور نانولوله کربنی با زیرلایه نمدی کربنی برای کاربرد در باتری‌های اکسایش-کاهش وانادیوم.جی. پاور. 220، 185-192. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2012.07.081 (2012).
مون، س.، کوون، بی. دبلیو، چانگ، وای. و کوون، وای. تأثیر سولفات بیسموت پوشش داده شده روی نانولوله کربنی اسیدی شده بر عملکرد باتری جریان اکسایش-کاهش وانادیوم. مون، س.، کوون، بی. دبلیو، چانگ، وای. و کوون، وای. تأثیر سولفات بیسموت پوشش داده شده روی نانولوله کربنی اسیدی شده بر عملکرد باتری جریان اکسایش-کاهش وانادیوم.مون، س.، کوون، بی. دبلیو، چانگ، ی. و کوون، ی. تأثیر سولفات بیسموت رسوب داده شده روی نانولوله‌های کربنی اکسید شده بر ویژگی‌های یک باتری اکسایش-کاهش وانادیوم جریان-گذر. Moon، S.، Kwon، BW، Chung، Y. & Kwon، Y. مون، س.، کوون، بی دبلیو، چانگ، وای. و کوون، وای. تأثیر سولفات بیسموت بر اکسیداسیون CNT بر عملکرد باتری جریان مایع با کاهش اکسیداسیون وانادیوم.مون، س.، کوون، بی. دبلیو، چانگ، ی. و کوون، ی. تأثیر سولفات بیسموت رسوب داده شده روی نانولوله‌های کربنی اکسید شده بر ویژگی‌های باتری‌های ردوکس وانادیوم جریان-گذر.مجله الکتروشیمی. حزب سوسیالیست. 166(12)، A2602. https://doi.org/10.1149/2.1181912jes (2019).
هوانگ آر.-اچ. الکترودهای فعال اصلاح‌شده با نانولوله‌های کربنی چندلایه/پلاتین برای باتری‌های جریان اکسایش-کاهش وانادیوم. مجله الکتروشیمی. حزب سوسیالیست. 159(10)، A1579. https://doi.org/10.1149/2.003210jes (2012).
کان، اس. و همکاران. باتری‌های جریان اکسایش-کاهش وانادیوم از الکتروکاتالیست‌های مزین به نانولوله‌های کربنی آلاییده شده با نیتروژن مشتق شده از داربست‌های آلی-فلزی استفاده می‌کنند. مجله الکتروشیمی. حزب سوسیالیست. 165(7)، A1388. https://doi.org/10.1149/2.0621807jes (2018).
خان، پی. و همکاران. نانوصفحات اکسید گرافن به عنوان مواد فعال الکتروشیمیایی عالی برای جفت‌های اکسایش-کاهش VO2+/ و V2+/V3+ در باتری‌های جریان اکسایش-کاهش وانادیوم عمل می‌کنند. کربن 49(2)، 693–700. https://doi.org/10.1016/j.carbon.2010.10.022 (2011).
گونزالس ز. و همکاران. عملکرد الکتروشیمیایی برجسته نمد گرافیت اصلاح‌شده با گرافن برای کاربردهای باتری اکسایش-کاهش وانادیوم. مجله پاور. 338، 155-162. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2016.10.069 (2017).
گونزالس، ز.، ویزیرئانو، س.، دینسکو، گ.، بلانکو، س. و سانتاماریا، ر. لایه‌های نازک نانودیواره‌های کربنی به عنوان مواد الکترود نانوساختار در باتری‌های جریان اکسایش-کاهش وانادیوم. گونزالس، ز.، ویزیرئانو، س.، دینسکو، گ.، بلانکو، س. و سانتاماریا، ر. لایه‌های نازک نانودیواره‌های کربنی به عنوان مواد الکترود نانوساختار در باتری‌های جریان اکسایش-کاهش وانادیوم.گونزالس ز.، ویزیریانو س.، دینسکو گ.، بلانکو س. و سانتاماریا ر. لایه‌های نازک نانودیواره‌های کربنی به عنوان مواد الکترود نانوساختار در باتری‌های جریان اکسایش-کاهش وانادیوم.گونزالس ز.، ویزیریانو س.، دینسکو گ.، بلانکو س. و سانتاماریا ر. لایه‌های نازک نانودیواره کربنی به عنوان مواد الکترود نانوساختار در باتری‌های جریان اکسایش-کاهش وانادیوم. نانو انرژی 1(6)، 833–839. https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2012.07.003 (2012).
اوپار، دی‌او، نانکیا، آر.، لی، جی. و جونگ، اچ. نمد کربنی مزومتخلخل سه‌بعدی اصلاح‌شده با گرافن برای باتری‌های جریان اکسایش-کاهش وانادیوم با کارایی بالا. اوپار، دی‌او، نانکیا، آر.، لی، جی. و جونگ، اچ. نمد کربنی مزومتخلخل سه‌بعدی اصلاح‌شده با گرافن برای باتری‌های جریان اکسایش-کاهش وانادیوم با کارایی بالا.اوپار دی‌او، نانکیا آر.، لی جی.، و یونگ اچ. نمد کربن مزومتخلخل اصلاح‌شده با گرافن سه‌بعدی برای باتری‌های جریان اکسایش-کاهش وانادیوم با کارایی بالا. 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攳性 Opar، DO، Nankya، R.، Lee، J. & Jung، H.اوپار دی‌او، نانکیا آر.، لی جی.، و یونگ اچ. نمد کربن مزومتخلخل اصلاح‌شده با گرافن سه‌بعدی برای باتری‌های جریان اکسایش-کاهش وانادیوم با کارایی بالا.الکتروشیمی. قانون ۳۳۰، ۱۳۵۲۷۶. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2019.135276 (۲۰۲۰).