გმადლობთ Nature.com-ის მონახულებისთვის.ბრაუზერის ვერსიას, რომელსაც იყენებთ, აქვს შეზღუდული CSS მხარდაჭერა.საუკეთესო გამოცდილებისთვის, გირჩევთ გამოიყენოთ განახლებული ბრაუზერი (ან გამორთოთ თავსებადობის რეჟიმი Internet Explorer-ში).იმავდროულად, მუდმივი მხარდაჭერის უზრუნველსაყოფად, ჩვენ გამოვიყვანთ საიტს სტილის და JavaScript-ის გარეშე.
კარუსელი, რომელიც აჩვენებს სამ სლაიდს ერთდროულად.გამოიყენეთ წინა და შემდეგი ღილაკები ერთდროულად სამ სლაიდში გადასაადგილებლად, ან გამოიყენეთ სლაიდერის ღილაკები ბოლოს, რომ გადაადგილდეთ სამ სლაიდზე ერთდროულად.
მთლიანად ვანადიუმის ნაკადის რედოქს ბატარეების (VRFBs) შედარებით მაღალი ღირებულება ზღუდავს მათ ფართო გამოყენებას.ელექტროქიმიური რეაქციების კინეტიკის გაუმჯობესება საჭიროა VRFB-ის სპეციფიკური სიმძლავრისა და ენერგოეფექტურობის გასაზრდელად, რითაც შემცირდება VRFB-ის კვტ/სთ ღირებულება.ამ ნაშრომში, ჰიდროთერმულად სინთეზირებული ჰიდრატირებული ვოლფრამის ოქსიდის (HWO) ნანონაწილაკები, C76 და C76/HWO, დეპონირებული იყო ნახშირბადის ქსოვილის ელექტროდებზე და გამოიცადა, როგორც ელექტროკატალიზატორები VO2+/VO2+ რედოქსის რეაქციისთვის.საველე ემისიის სკანირების ელექტრონული მიკროსკოპია (FESEM), ენერგიის დისპერსიული რენტგენის სპექტროსკოპია (EDX), მაღალი გარჩევადობის გადაცემის ელექტრონული მიკროსკოპია (HR-TEM), რენტგენის დიფრაქცია (XRD), რენტგენის ფოტოელექტრონული სპექტროსკოპია (XPS), ინფრაწითელი ფურიეს ტრანსფორმაციის სპექტროსკოპია (FTIR).აღმოჩნდა, რომ HWO-ში C76 ფულერენების დამატებამ შეიძლება გააუმჯობესოს ელექტროდების კინეტიკა ელექტრული გამტარობის გაზრდით და მის ზედაპირზე დაჟანგული ფუნქციური ჯგუფების მიწოდებით, რითაც ხელს უწყობს VO2+/VO2+ რედოქს რეაქციას.HWO/C76 კომპოზიტი (50 wt% C76) აღმოჩნდა საუკეთესო არჩევანი VO2+/VO2+ რეაქციისთვის ΔEp 176 mV, ხოლო დაუმუშავებელი ნახშირბადის ქსოვილი (UCC) იყო 365 mV.გარდა ამისა, HWO/C76 კომპოზიტმა აჩვენა მნიშვნელოვანი ინჰიბიტორული ეფექტი პარაზიტული ქლორის ევოლუციის რეაქციაზე W-OH ფუნქციური ჯგუფის გამო.
ადამიანის ინტენსიურმა აქტივობამ და სწრაფმა ინდუსტრიულმა რევოლუციამ გამოიწვია ელექტროენერგიაზე შეუჩერებლად მაღალი მოთხოვნა, რომელიც ყოველწლიურად იზრდება დაახლოებით 3%-ით1.ათწლეულების განმავლობაში, წიაღისეული საწვავის, როგორც ენერგიის წყაროს ფართო გამოყენებამ გამოიწვია სათბურის გაზების გამონაბოლქვი, რაც ხელს უწყობს გლობალურ დათბობას, წყლისა და ჰაერის დაბინძურებას, საფრთხეს უქმნის მთელ ეკოსისტემებს.შედეგად, მოსალოდნელია, რომ სუფთა და განახლებადი ქარისა და მზის ენერგიის შეღწევა 20501 წლისთვის მიაღწევს მთლიანი ელექტროენერგიის 75%-ს. თუმცა, როდესაც განახლებადი წყაროებიდან მიღებული ელექტროენერგიის წილი მთლიანი ელექტროენერგიის წარმოების 20%-ს აღემატება, ქსელი ხდება არასტაბილური.
ენერგიის შენახვის ყველა სისტემას შორის, როგორიცაა ჰიბრიდული ვანადიუმის რედოქს ნაკადის ბატარეა2, ვანადიუმის რედოქს ნაკადის ბატარეა (VRFB) ყველაზე სწრაფად განვითარდა მისი მრავალი უპირატესობის გამო და ითვლება საუკეთესო გამოსავალად ენერგიის გრძელვადიანი შენახვისთვის (დაახლოებით 30 წელი).) ვარიანტები განახლებად ენერგიასთან კომბინაციაში4.ეს გამოწვეულია სიმძლავრისა და ენერგიის სიმკვრივის განცალკევებით, სწრაფი რეაგირებით, ხანგრძლივი მომსახურების ვადით და შედარებით დაბალი წლიური ღირებულებით 65$/კვტ/სთ-თან შედარებით 93-140$/კვტ/სთ-თან შედარებით Li-ion და ტყვიის მჟავა ბატარეებისთვის და 279-420 აშშ დოლარი კვტ/სთ-ზე.ბატარეა შესაბამისად 4.
თუმცა, მათი ფართომასშტაბიანი კომერციალიზაცია კვლავ შეზღუდულია სისტემის შედარებით მაღალი კაპიტალის ხარჯებით, ძირითადად უჯრედების წყობის გამო4,5.ამრიგად, სტეკის მუშაობის გაუმჯობესებამ ორი ნახევარელემენტის რეაქციის კინეტიკის გაზრდით შეიძლება შეამციროს დატის ზომა და ამით შეამციროს ღირებულება.ამიტომ, ელექტროდის ზედაპირზე ელექტრონის სწრაფი გადატანა აუცილებელია, რაც დამოკიდებულია ელექტროდის დიზაინზე, შემადგენლობასა და სტრუქტურაზე და საჭიროებს ფრთხილად ოპტიმიზაციას6.ნახშირბადის ელექტროდების კარგი ქიმიური და ელექტროქიმიური მდგრადობისა და კარგი ელექტრული გამტარობის მიუხედავად, მათი დაუმუშავებელი კინეტიკა დუნეა ჟანგბადის ფუნქციური ჯგუფების არარსებობისა და ჰიდროფილურობის გამო7,8.ამიტომ, სხვადასხვა ელექტროკატალიზატორები შერწყმულია ნახშირბადზე დაფუძნებულ ელექტროდებთან, განსაკუთრებით ნახშირბადის ნანოსტრუქტურებთან და ლითონის ოქსიდებთან, ორივე ელექტროდის კინეტის გასაუმჯობესებლად, რითაც გაზრდის VRFB ელექტროდის კინეტიკას.
C76-ზე ჩვენი წინა სამუშაოების გარდა, ჩვენ პირველად შევატყობინეთ ამ ფულერენის შესანიშნავი ელექტროკატალიტიკური აქტივობის შესახებ VO2+/VO2+-ისთვის, მუხტის გადაცემა, სითბოს დამუშავებულ და დაუმუშავებელ ნახშირბადის ქსოვილთან შედარებით.წინააღმდეგობა მცირდება 99,5%-ით და 97%-ით.ნახშირბადის მასალების კატალიზური მოქმედება VO2+/VO2+ რეაქციისთვის C76-თან შედარებით ნაჩვენებია ცხრილში S1.მეორეს მხრივ, მრავალი ლითონის ოქსიდი, როგორიცაა CeO225, ZrO226, MoO327, NiO28, SnO229, Cr2O330 და WO331, 32, 33, 34, 35, 36, 37 გამოიყენებოდა მათი გაზრდილი ტენიანობისა და უხვი ჟანგბადის გამო., 38. ჯგუფი.ამ ლითონის ოქსიდების კატალიზური აქტივობა VO2+/VO2+ რეაქციაში წარმოდგენილია ცხრილში S2.WO3 გამოიყენებოდა სამუშაოების მნიშვნელოვან რაოდენობაში მისი დაბალი ღირებულების, მაღალი სტაბილურობის მჟავე გარემოში და მაღალი კატალიზური აქტივობის გამო31,32,33,34,35,36,37,38.თუმცა, WO3-ის გამო კათოდური კინეტიკის გაუმჯობესება უმნიშვნელოა.WO3-ის გამტარობის გასაუმჯობესებლად, შემოწმებული იქნა შემცირებული ვოლფრამის ოქსიდის (W18O49) გამოყენების ეფექტი კათოდური აქტივობაზე38.ჰიდრატირებული ვოლფრამის ოქსიდი (HWO) არასოდეს გამოუცდია VRFB პროგრამებში, თუმცა ის ავლენს გაზრდილ აქტივობას სუპერკონდენსატორის აპლიკაციებში კათიონის უფრო სწრაფი დიფუზიის გამო უწყლო WOx39,40-თან შედარებით.მესამე თაობის ვანადიუმის რედოქსის ნაკადის ბატარეა იყენებს შერეულ მჟავას ელექტროლიტს, რომელიც შედგება HCl და H2SO4 ბატარეის მუშაობის გასაუმჯობესებლად და ელექტროლიტში ვანადიუმის იონების ხსნადობისა და სტაბილურობის გასაუმჯობესებლად.თუმცა, პარაზიტული ქლორის ევოლუციის რეაქცია მესამე თაობის ერთ-ერთ მინუსად იქცა, ამიტომ ქლორის შეფასების რეაქციის დათრგუნვის გზების ძიება რამდენიმე კვლევითი ჯგუფის ყურადღების ცენტრშია.
აქ, VO2+/VO2+ რეაქციის ტესტები ჩატარდა HWO/C76 კომპოზიტებზე, რომლებიც დეპონირდება ნახშირბადის ქსოვილის ელექტროდებზე, რათა ეპოვათ ბალანსი კომპოზიტების ელექტრულ გამტარობასა და ელექტროდის ზედაპირის რედოქს კინეტიკას შორის, პარაზიტული ქლორის ევოლუციის ჩახშობისას.პასუხი (CER).ჰიდრატირებული ვოლფრამის ოქსიდის (HWO) ნანონაწილაკები სინთეზირებული იყო მარტივი ჰიდროთერმული მეთოდით.ექსპერიმენტები ჩატარდა შერეულ მჟავა ელექტროლიტში (H2SO4/HCl) მესამე თაობის VRFB (G3) სიმულაციისთვის პრაქტიკულობისთვის და HWO-ის ეფექტის გამოსაკვლევად ქლორის პარაზიტულ ევოლუციის რეაქციაზე.
ვანადიუმის(IV) სულფატის ჰიდრატი (VOSO4, 99.9%, Alfa-Aeser), გოგირდის მჟავა (H2SO4), მარილმჟავა (HCl), დიმეთილფორმამიდი (DMF, Sigma-Aldrich), პოლივინილიდენ ფტორიდი (PVDF, Sigma)-AldrichNoxideN9,Sigma)-AldrichN2,9OGN, ნატრიუმის დიმჰიდრატი მდიდარი) და ჰიდროფილური ნახშირბადის ქსოვილი ELAT (საწვავის უჯრედების მაღაზია) გამოყენებული იყო ამ კვლევაში.
ჰიდრატირებული ვოლფრამის ოქსიდი (HWO) მომზადდა ჰიდროთერმული რეაქციით 43, რომელშიც 2 გ Na2WO4 მარილი იხსნება 12 მლ H2O-ში უფერო ხსნარის მისაღებად, შემდეგ დაემატა 12 მლ 2 M HCl წვეთობრივად, რათა მიეღო ღია ყვითელი სუსპენზია.ნალექი მოათავსეს ტეფლონით დაფარულ უჟანგავი ფოლადის ავტოკლავში და შეინახეს ღუმელში 180°C-ზე 3 საათის განმავლობაში ჰიდროთერმული რეაქციისთვის.ნარჩენი შეაგროვეს ფილტრაციით, გარეცხეს 3-ჯერ ეთანოლით და წყლით, გააშრეს ღუმელში 70°C-ზე ~ 3 საათის განმავლობაში და შემდეგ დაასხით მოლურჯო-ნაცრისფერი HWO ფხვნილის მისაღებად.
მიღებული (დაუმუშავებელი) ნახშირბადის ქსოვილის ელექტროდები (CCT) გამოიყენებოდა როგორც არის ან თერმულად დამუშავებული იყო მილის ღუმელში 450°C ტემპერატურაზე ჰაერში 15 ºC/წთ გათბობის სიჩქარით 10 საათის განმავლობაში დამუშავებული CC-ების (TCC) მისაღებად.როგორც აღწერილია წინა სტატიაში24.UCC და TCC დაჭრეს ელექტროდებად დაახლოებით 1,5 სმ სიგანისა და 7 სმ სიგრძის.C76, HWO, HWO-10% C76, HWO-30% C76 და HWO-50% C76-ის სუსპენზია მომზადდა 20 მგ .% (~2.22 მგ) PVDF შემკვრელის დამატებით ~1 მლ DMF-ზე და სონიკირებულია 1 საათის განმავლობაში ერთგვაროვნების გასაუმჯობესებლად.2 მგ C76, HWO და HWO-C76 კომპოზიტები თანმიმდევრულად იქნა გამოყენებული UCC აქტიური ელექტროდის ფართობზე, დაახლოებით 1,5 სმ2.ყველა კატალიზატორი დატვირთული იყო UCC ელექტროდებზე და TCC გამოიყენებოდა მხოლოდ შედარებისთვის, რადგან წინა სამუშაოებმა აჩვენა, რომ თერმული დამუშავება საჭირო არ იყო24.შთაბეჭდილების ჩამორჩენა მიიღწევა 100 μl სუსპენზიის (დატვირთვა 2 მგ) დავარცხნით უფრო თანაბარი ეფექტისთვის.შემდეგ ყველა ელექტროდი გაშრეს ღუმელში 60°C-ზე მთელი ღამის განმავლობაში.ელექტროდების გაზომვა ხდება წინ და უკან, რათა უზრუნველყოს მარაგის ზუსტი დატვირთვა.იმისათვის, რომ გვქონდეს გარკვეული გეომეტრიული ფართობი (~ 1,5 სმ 2) და თავიდან აიცილოთ ვანადიუმის ელექტროლიტის ელექტროდამდე აწევა კაპილარული ეფექტის გამო, აქტიურ მასალაზე დაიტანეს პარაფინის თხელი ფენა.
HWO ზედაპირის მორფოლოგიის დასაკვირვებლად გამოყენებული იქნა საველე ემისიის სკანირების ელექტრონული მიკროსკოპია (FESEM, Zeiss SEM Ultra 60, 5 kV).ენერგიის დისპერსიული რენტგენის სპექტრომეტრი, რომელიც აღჭურვილი იყო Feii8SEM (EDX, Zeiss Inc.)-ით, გამოყენებული იქნა HWO-50%C76 ელემენტების UCC ელექტროდებზე გამოსასახად.მაღალი გარჩევადობის გადამცემი ელექტრონული მიკროსკოპი (HR-TEM, JOEL JEM-2100), რომელიც მუშაობს 200 კვ აჩქარების ძაბვაზე, გამოყენებული იყო HWO ნაწილაკებისა და დიფრაქციული რგოლების უფრო მაღალი გარჩევადობის გამოსასახად.Crystallography Toolbox (CrysTBox) პროგრამული უზრუნველყოფა იყენებს ringGUI ფუნქციას HWO რგოლის დიფრაქციის ნიმუშის გასაანალიზებლად და შედეგების XRD შაბლონთან შესადარებლად.UCC და TCC-ის სტრუქტურა და გრაფიტიზაცია გაანალიზდა რენტგენის დიფრაქციით (XRD) სკანირების სიჩქარით 2,4°/წთ 5°-დან 70°-მდე Cu Kα (λ = 1,54060 Å) პანალიტიკური რენტგენის დიფრაქტომეტრის გამოყენებით (მოდელი 3600).XRD-მ აჩვენა HWO-ს კრისტალური სტრუქტურა და ფაზა.PANalytical X'Pert HighScore პროგრამული უზრუნველყოფა იყო გამოყენებული HWO მწვერვალების შესატყვისად ვოლფრამის ოქსიდის რუქებთან, რომლებიც ხელმისაწვდომია მონაცემთა ბაზაში45.HWO შედეგები შეადარეს TEM შედეგებს.HWO ნიმუშების ქიმიური შემადგენლობა და მდგომარეობა განისაზღვრა რენტგენის ფოტოელექტრონული სპექტროსკოპიით (XPS, ESCALAB 250Xi, ThermoScientific).CASA-XPS პროგრამული უზრუნველყოფა (v 2.3.15) გამოყენებული იყო პიკის დეკონვოლუციისა და მონაცემთა ანალიზისთვის.HWO და HWO-50%C76 ზედაპირული ფუნქციური ჯგუფების დასადგენად, გაზომვები განხორციელდა ფურიეს ტრანსფორმაციის ინფრაწითელი სპექტროსკოპიის გამოყენებით (FTIR, Perkin Elmer სპექტრომეტრი, KBr FTIR-ის გამოყენებით).შედეგები შეადარეს XPS შედეგებს.საკონტაქტო კუთხის გაზომვები (KRUSS DSA25) ასევე გამოყენებული იყო ელექტროდების დასველებადობის დასახასიათებლად.
ყველა ელექტროქიმიური გაზომვისთვის გამოყენებული იქნა Biologic SP 300 სამუშაო ადგილი.ციკლური ვოლტამეტრია (CV) და ელექტროქიმიური წინაღობის სპექტროსკოპია (EIS) გამოყენებული იქნა VO2+/VO2+ რედოქს რეაქციის ელექტროდების კინეტიკასა და რეაგენტის დიფუზიის (VOSO4(VO2+)) ეფექტის შესასწავლად რეაქციის სიჩქარეზე.ორივე მეთოდმა გამოიყენა სამ ელექტროდის უჯრედი ელექტროლიტების კონცენტრაციით 0,1 M VOSO4 (V4+) 1 M H2SO4 + 1 M HCl (მჟავების ნაზავი).წარმოდგენილი ყველა ელექტროქიმიური მონაცემი შესწორებულია IR.გაჯერებული კალომელის ელექტროდი (SCE) და პლატინის (Pt) ხვეული გამოიყენებოდა, როგორც საცნობარო და მრიცხველი ელექტროდი, შესაბამისად.CV-სთვის, სკანირების სიხშირეები (ν) 5, 20 და 50 მვ/წმ იყო გამოყენებული VO2+/VO2+ პოტენციურ ფანჯარაში (0–1) V წინააღმდეგ SCE, შემდეგ დარეგულირდა SHE-სთვის ნახაზზე (VSCE = 0,242 V vs. HSE) .ელექტროდის აქტივობის შეკავების შესასწავლად, განმეორებითი ციკლური CV შესრულდა ν 5 მვ/წმ-ზე UCC, TCC, UCC-C76, UCC-HWO და UCC-HWO-50% C76-ისთვის.EIS გაზომვებისთვის, VO2+/VO2+ რედოქსის რეაქციის სიხშირის დიაპაზონი იყო 0,01-105 ჰც, ხოლო ძაბვის დარღვევა ღია წრეში ძაბვისას (OCV) იყო 10 მვ.თითოეული ექსპერიმენტი მეორდებოდა 2-3-ჯერ, რათა უზრუნველყოფილიყო შედეგების თანმიმდევრულობა.სიჩქარის ჰეტეროგენული მუდმივები (k0) მიღებული იქნა ნიკოლსონის მეთოდით46,47.
ჰიდრატირებული ვოლფრამის ოქსიდი (HVO) წარმატებით სინთეზირებულია ჰიდროთერმული მეთოდით.SEM სურათი ნახ.1a გვიჩვენებს, რომ დეპონირებული HWO შედგება ნანონაწილაკების კლასტერებისგან, რომელთა ზომებია 25-50 ნმ დიაპაზონში.
HWO-ს რენტგენის დიფრაქციული ნიმუში აჩვენებს მწვერვალებს (001) და (002) ~23.5° და ~47.5°-ზე, შესაბამისად, რომლებიც დამახასიათებელია არასტოქიომეტრიული WO2.63-ისთვის (W32O84) (PDF 077-0810, a = 21.4 b = 1,4 Å, a = 21.4 b = Å. = γ = 90°), რაც შეესაბამება მათ ნათელ ლურჯ ფერს (ნახ. 1ბ) 48.49.სხვა მწვერვალები დაახლოებით 20.5°, 27.1°, 28.1°, 30.8°, 35.7°, 36.7° და 52.7° მინიჭებული იყო (140), (620), (350), (720), (740), (560°).) ) და (970) დიფრაქციის სიბრტყეები ორთოგონალური WO2.63-ზე, შესაბამისად.იგივე სინთეზური მეთოდი გამოიყენეს Songara et al.43 თეთრი პროდუქტის მისაღებად, რომელიც მიეწერება WO3(H2O)0.333-ის არსებობას.თუმცა, ამ ნამუშევარში, სხვადასხვა პირობების გამო, მიიღეს ლურჯი-ნაცრისფერი პროდუქტი, რაც მიუთითებს იმაზე, რომ WO3(H2O)0.333 (PDF 087-1203, a = 7.3 Å, b = 12.5 Å, c = 7 .7 Å, α = β = γ = 90° სტენის ოქსიდის შემცირებული ფორმა).ნახევრად რაოდენობრივი ანალიზი X'Pert HighScore პროგრამული უზრუნველყოფის გამოყენებით აჩვენა 26% WO3(H2O)0.333:74% W32O84.ვინაიდან W32O84 შედგება W6+ და W4+ (1.67:1 W6+:W4+), W6+ და W4+ სავარაუდო შემცველობა არის დაახლოებით 72% W6+ და 28% W4+, შესაბამისად.SEM სურათები, 1-წამიანი XPS სპექტრები ბირთვის დონეზე, TEM სურათები, FTIR სპექტრები და რამანის სპექტრები C76 ნაწილაკების წარმოდგენილი იყო ჩვენს წინა სტატიაში.Kawada-ს და სხვების მიხედვით, 50,51 C76-ის რენტგენის დიფრაქციამ ტოლუოლის მოცილების შემდეგ აჩვენა FCC-ის მონოკლინიკური სტრუქტურა.
SEM სურათები ნახ.2a და b აჩვენებს, რომ HWO და HWO-50%C76 წარმატებით იქნა დეპონირებული UCC ელექტროდის ნახშირბადის ბოჭკოებს შორის.ვოლფრამის, ნახშირბადის და ჟანგბადის EDX ელემენტის რუქები SEM სურათებზე ნახ.2c ნაჩვენებია ნახ.2d-f მიუთითებს იმაზე, რომ ვოლფრამი და ნახშირბადი თანაბრად არის შერეული (გვიჩვენებს მსგავს განაწილებას) მთელ ელექტროდის ზედაპირზე და კომპოზიტი არ არის ერთნაირად დეპონირებული დეპონირების მეთოდის ბუნების გამო.
დეპონირებული HWO ნაწილაკების (a) და HWO-C76 ნაწილაკების (b) SEM გამოსახულებები.EDX რუკა HWO-C76-ზე დატვირთული UCC-ზე (c) გამოსახულების ფართობის გამოყენებით აჩვენებს ვოლფრამის (d), ნახშირბადის (e) და ჟანგბადის (f) განაწილებას ნიმუშში.
HR-TEM გამოიყენებოდა მაღალი გადიდების გამოსახულების და კრისტალოგრაფიული ინფორმაციისთვის (სურათი 3).HWO გვიჩვენებს ნანოკუბის მორფოლოგიას, როგორც ნაჩვენებია ნახატ 3a-ში და უფრო ნათლად ნახ.3b-ზე.შერჩეული უბნების დიფრაქციისთვის ნანოკუბის გადიდებით, შეიძლება ვიზუალურად წარმოვიდგინოთ ღეროს სტრუქტურა და დიფრაქციული სიბრტყეები, რომლებიც აკმაყოფილებენ ბრაგის კანონს, როგორც ნაჩვენებია ნახატ 3c-ზე, რომელიც ადასტურებს მასალის კრისტალურობას.3c-ის ჩასმაში ნაჩვენებია მანძილი d 3.3 Å, რომელიც შეესაბამება (022) და (620) დიფრაქციულ სიბრტყეებს, რომლებიც ნაპოვნია WO3(H2O)0.333 და W32O84 ფაზებში, შესაბამისად43,44,49.ეს შეესაბამება ზემოთ აღწერილ XRD ანალიზს (ნახ. 1b), რადგან დაკვირვებული ღეროვანი სიბრტყის მანძილი d (ნახ. 3c) შეესაბამება HWO ნიმუშში ყველაზე ძლიერ XRD პიკს.ნიმუშის რგოლები ასევე ნაჩვენებია ნახ.3d, სადაც თითოეული რგოლი შეესაბამება ცალკეულ სიბრტყეს.WO3(H2O)0.333 და W32O84 სიბრტყეები შეღებილია თეთრი და ლურჯი, შესაბამისად, და მათი შესაბამისი XRD მწვერვალები ასევე ნაჩვენებია ნახ. 1b.რგოლის დიაგრამაზე ნაჩვენები პირველი რგოლი შეესაბამება (022) ან (620) დიფრაქციული სიბრტყის რენტგენის სქემაში პირველ მონიშნულ პიკს.რგოლებიდან (022)-დან (402-მდე), d-სიშორის მნიშვნელობებია 3.30, 3.17, 2.38, 1.93 და 1.69 Å, შეესაბამება XRD მნიშვნელობებს 3.30, 3.17, 2, 45, 1.93.და 1,66 Å, რაც უდრის შესაბამისად 44, 45-ს.
(ა) HWO-ს HR-TEM გამოსახულება, (ბ) აჩვენებს გადიდებულ სურათს.ბადეების სიბრტყეების გამოსახულებები ნაჩვენებია (c), ჩანართი (c) გვიჩვენებს სიბრტყეების გაფართოებულ გამოსახულებას და 0,33 ნმ სიმაღლის d-ს, რომელიც შეესაბამება (002) და (620) სიბრტყეებს.(დ) HWO რგოლის ნიმუში, რომელიც აჩვენებს WO3(H2O)0.333 (თეთრი) და W32O84 (ლურჯი) ასოცირებულ სიბრტყეებს.
XPS ანალიზი ჩატარდა ვოლფრამის ზედაპირის ქიმიისა და დაჟანგვის მდგომარეობის დასადგენად (სურათები S1 და 4).სინთეზირებული HWO-ს XPS სკანირების ფართო სპექტრი ნაჩვენებია სურათზე S1, რაც მიუთითებს ვოლფრამის არსებობაზე.W 4f და O 1s ძირითადი დონის XPS ვიწრო სკანირების სპექტრები ნაჩვენებია ნახ.4a და b, შესაბამისად.W 4f სპექტრი იყოფა ორ სპინ-ორბიტაზე, რომლებიც შეესაბამება W ჟანგვის მდგომარეობის შემაკავშირებელ ენერგიებს.და W 4f7/2 36.6 და 34.9 eV-ზე დამახასიათებელია W4+ 40, შესაბამისად.)0.333.დაყენებული მონაცემები აჩვენებს, რომ W6+ და W4+ ატომური პროცენტები არის შესაბამისად 85% და 15%, რაც ახლოსაა XRD მონაცემებით შეფასებულ მნიშვნელობებთან, ამ ორ მეთოდს შორის განსხვავების გათვალისწინებით.ორივე მეთოდი იძლევა რაოდენობრივ ინფორმაციას დაბალი სიზუსტით, განსაკუთრებით XRD.ასევე, ეს ორი მეთოდი აანალიზებს მასალის სხვადასხვა ნაწილს, რადგან XRD არის ნაყარი მეთოდი, ხოლო XPS არის ზედაპირული მეთოდი, რომელიც უახლოვდება მხოლოდ რამდენიმე ნანომეტრს.O 1s სპექტრი იყოფა ორ პიკად 533 (22.2%) და 530.4 eV (77.8%).პირველი შეესაბამება OH-ს, ხოლო მეორე ჟანგბადის ობლიგაციებს გისოსებში WO-ში.OH ფუნქციური ჯგუფების არსებობა შეესაბამება HWO-ს ჰიდრატაციის თვისებებს.
ასევე ჩატარდა FTIR ანალიზი ამ ორ ნიმუშზე, რათა გამოეკვლიათ ფუნქციური ჯგუფებისა და წყლის კოორდინირებული მოლეკულების არსებობა ჰიდრატირებული HWO სტრუქტურაში.შედეგები აჩვენებს, რომ HWO-50% C76 ნიმუში და FT-IR HWO შედეგები მსგავსია HWO-ს არსებობის გამო, მაგრამ პიკების ინტენსივობა განსხვავდება ანალიზისთვის მომზადების დროს გამოყენებული ნიმუშის განსხვავებული რაოდენობის გამო (ნახ. 5a).) HWO-50% C76 აჩვენებს, რომ ყველა მწვერვალი, გარდა ვოლფრამის ოქსიდის პიკისა, დაკავშირებულია ფულერენთან 24. დეტალურად ნახ.5a გვიჩვენებს, რომ ორივე ნიმუშს აქვს ძალიან ძლიერი ფართო ზოლი ~710/სმ-ზე, რომელიც მიეკუთვნება OWO-ს გაჭიმვის რხევებს HWO გისოსების სტრუქტურაში, ძლიერი მხრით ~840/სმ-ზე, რომელიც მიეკუთვნება WO-ს.გაჭიმვის ვიბრაციებისთვის, მკვეთრი ზოლი დაახლოებით 1610/სმ-ზე მიეკუთვნება OH-ის ღუნვის ვიბრაციას, ხოლო ფართო შთანთქმის ზოლი დაახლოებით 3400/სმ-ზე მიეკუთვნება OH-ის ვიბრაციას ჰიდროქსილის ჯგუფებში43.ეს შედეგები შეესაბამება XPS სპექტრებს ნახ.4b, სადაც WO ფუნქციურ ჯგუფებს შეუძლიათ უზრუნველყონ აქტიური ადგილები VO2+/VO2+ რეაქციისთვის.
FTIR ანალიზი HWO და HWO-50% C76 (a), მითითებულია ფუნქციური ჯგუფები და საკონტაქტო კუთხის გაზომვები (b, c).
OH ჯგუფს ასევე შეუძლია VO2+/VO2+ რეაქციის კატალიზება, ელექტროდის ჰიდროფილურობის გაზრდისას, რაც ხელს უწყობს დიფუზიის და ელექტრონების გადაცემის სიჩქარეს.როგორც ნაჩვენებია, HWO-50% C76 ნიმუში აჩვენებს დამატებით პიკს C76-ისთვის.მწვერვალები ~2905, 2375, 1705, 1607 და 1445 სმ3 შეიძლება მიენიჭოს CH, O=C=O, C=O, C=C და CO გაჭიმვის ვიბრაციებს, შესაბამისად.ცნობილია, რომ ჟანგბადის ფუნქციური ჯგუფები C=O და CO შეიძლება იყოს აქტიური ცენტრები ვანადიუმის რედოქსული რეაქციებისთვის.ორი ელექტროდის დასველებადობის შესამოწმებლად და შესადარებლად, მიღებული იქნა კონტაქტის კუთხის გაზომვები, როგორც ნაჩვენებია ნახ. 5b,c.HWO ელექტროდმა მაშინვე შთანთქა წყლის წვეთები, რაც მიუთითებს სუპერჰიდროფილურობაზე არსებული OH ფუნქციური ჯგუფების გამო.HWO-50% C76 უფრო ჰიდროფობიურია, კონტაქტის კუთხით დაახლოებით 135° 10 წამის შემდეგ.თუმცა, ელექტროქიმიურ გაზომვებში, HWO-50%C76 ელექტროდი ერთ წუთზე ნაკლებ დროში მთლიანად სველი გახდა.დასველების გაზომვები შეესაბამება XPS და FTIR შედეგებს, რაც მიუთითებს იმაზე, რომ HWO ზედაპირზე მეტი OH ჯგუფი ხდის მას შედარებით უფრო ჰიდროფილურს.
შემოწმდა HWO და HWO-C76 ნანოკომპოზიტების VO2+/VO2+ რეაქციები და მოსალოდნელი იყო, რომ HWO თრგუნავდა ქლორის ევოლუციას VO2+/VO2+ რეაქციაში შერეულ მჟავაში და C76 კიდევ უფრო კატალიზებდა სასურველ VO2+/VO2+ რედოქს რეაქციას.%, 30% და 50% C76 HWO სუსპენზიებში და CCC დეპონირდება ელექტროდებზე საერთო დატვირთვით დაახლოებით 2 მგ/სმ2.
როგორც ნაჩვენებია ნახ.6, VO2+/VO2+ რეაქციის კინეტიკა ელექტროდის ზედაპირზე გამოკვლეული იყო CV-ით შერეულ მჟავე ელექტროლიტში.დენები ნაჩვენებია როგორც I/Ipa ΔEp და Ipa/Ipc-ის მარტივი შედარებისთვის სხვადასხვა კატალიზატორებისთვის პირდაპირ გრაფიკზე.მიმდინარე ფართობის ერთეულის მონაცემები ნაჩვენებია სურათზე 2S.ნახ.სურათი 6a გვიჩვენებს, რომ HWO ოდნავ ზრდის VO2+/VO2+ რედოქს რეაქციის ელექტრონების გადაცემის სიჩქარეს ელექტროდის ზედაპირზე და თრგუნავს პარაზიტული ქლორის ევოლუციის რეაქციას.თუმცა, C76 მნიშვნელოვნად ზრდის ელექტრონის გადაცემის სიჩქარეს და აკატალიზებს ქლორის ევოლუციის რეაქციას.ამიტომ, HWO-სა და C76-ის სწორად ჩამოყალიბებულ კომპოზიტს, სავარაუდოდ, ექნება საუკეთესო აქტივობა და ქლორის ევოლუციის რეაქციის დათრგუნვის უდიდესი უნარი.აღმოჩნდა, რომ C76-ის შემცველობის გაზრდის შემდეგ, ელექტროდების ელექტროქიმიური აქტივობა გაუმჯობესდა, რასაც მოწმობს ΔEp-ის შემცირება და Ipa/Ipc თანაფარდობის ზრდა (ცხრილი S3).ეს ასევე დადასტურდა RCT მნიშვნელობებით, რომლებიც ამოღებულია Nyquist-ის ნახაზიდან ნახ. 6d (ცხრილი S3), რომელიც აღმოჩნდა, რომ მცირდება C76 შემცველობის გაზრდით.ეს შედეგები ასევე შეესაბამება Li-ს კვლევას, რომელშიც მეზოპოროზული ნახშირბადის დამატება მეზოფორიან WO3-ში აჩვენა გაუმჯობესებული მუხტის გადაცემის კინეტიკა VO2+/VO2+35-ზე.ეს მიუთითებს იმაზე, რომ პირდაპირი რეაქცია შეიძლება უფრო მეტად იყოს დამოკიდებული ელექტროდის გამტარობაზე (C=C ბმა) 18, 24, 35, 36, 37. ეს ასევე შეიძლება გამოწვეული იყოს [VO(H2O)5]2+ და [VO2(H2O)4]+ შორის კოორდინაციის გეომეტრიის ცვლილებით, C76 ამცირებს რეაქციის ენერგიის ზედმეტ ვოლტს.თუმცა, ეს შეიძლება შეუძლებელი იყოს HWO ელექტროდებით.
(ა) UCC და HWO-C76 კომპოზიტების VO2+/VO2+ რეაქციის ციკლური ვოლტამეტრიული ქცევა (ν = 5 მვ/წმ) სხვადასხვა HWO:C76 თანაფარდობით 0,1 M VOSO4/1 M H2SO4 + 1 M HCl ელექტროლიტში.(ბ) Randles-Sevchik და (c) Nicholson VO2+/VO2+ მეთოდი დიფუზიის ეფექტურობის შესაფასებლად და k0(d) მნიშვნელობების მისაღებად.
არა მხოლოდ HWO-50% C76 ავლენდა თითქმის იგივე ელექტროკატალიტურ აქტივობას, როგორც C76 VO2+/VO2+ რეაქციისთვის, არამედ, რაც უფრო საინტერესოა, ის დამატებით თრგუნავდა ქლორის ევოლუციას C76-თან შედარებით, როგორც ნაჩვენებია ნახ. 6a-ზე და ასევე ავლენს მცირე ნახევარწრეს ნახ.6d (ქვედა RCT).C76-მა აჩვენა უფრო მაღალი აშკარა Ipa/Ipc, ვიდრე HWO-50% C76 (ცხრილი S3), არა რეაქციის გაუმჯობესებული შექცევადობის გამო, არამედ ქლორის შემცირების რეაქციის პიკური გადაფარვის გამო SHE-სთან 1.2 V-ზე. tic ფუნქცია HWO-ზე.ქლორის ნაკლები ემისია გააუმჯობესებს სრული უჯრედის დატენვის ეფექტურობას, ხოლო გაუმჯობესებული კინეტიკა გააუმჯობესებს მთლიანი უჯრედის ძაბვის ეფექტურობას.
განტოლების S1 მიხედვით, დიფუზიით კონტროლირებული კვაზი-შექცევადი (ელექტრონების შედარებით ნელი გადაცემის) რეაქციისთვის, პიკური დენი (IP) დამოკიდებულია ელექტრონების რაოდენობაზე (n), ელექტროდის ფართობზე (A), დიფუზიის კოეფიციენტზე (D), ელექტრონების გადაცემის კოეფიციენტზე (α) და სკანირების სიჩქარეზე (ν).ტესტირებადი მასალების დიფუზიით კონტროლირებადი ქცევის შესასწავლად, IP-სა და ν1/2-ს შორის დახატული იყო კავშირი და წარმოდგენილი იყო ნახაზზე 6b.ვინაიდან ყველა მასალა აჩვენებს ხაზოვან ურთიერთობას, რეაქცია კონტროლდება დიფუზიით.ვინაიდან VO2+/VO2+ რეაქცია კვაზი-შექცევადია, ხაზის დახრილობა დამოკიდებულია დიფუზიის კოეფიციენტზე და α-ის მნიშვნელობაზე (განტოლება S1).ვინაიდან დიფუზიის კოეფიციენტი მუდმივია (≈ 4 × 10-6 სმ2/წმ)52, ხაზის დახრილობის სხვაობა პირდაპირ მიუთითებს α-ს სხვადასხვა მნიშვნელობებზე და, შესაბამისად, ელექტრონების ზედაპირზე ელექტრონების გადაცემის სიჩქარეზე, რომელიც ნაჩვენებია C76 და HWO -50% C76 ყველაზე ციცაბო ელექტრო გადაცემის სიჩქარეზე (ყველაზე მაღალი).
ვარბურგის ფერდობებს (W) გამოთვლილი დაბალი სიხშირეებისთვის, რომელიც ნაჩვენებია ცხრილში S3 (ნახ. 6d) აქვს მნიშვნელობები 1-თან ახლოს ყველა მასალისთვის, რაც მიუთითებს რედოქსის სახეობების სრულყოფილ დიფუზიაზე და ადასტურებს IP-ის ხაზოვან ქცევას ν1/2-თან შედარებით. CV იზომება.HWO-50% C76-ისთვის ვარბურგის დახრილობა გადახრის 1-დან 1,32-მდე, რაც მიუთითებს არა მხოლოდ რეაგენტის ნახევრად უსასრულო დიფუზიაზე (VO2+), არამედ თხელი ფენის ქცევის შესაძლო წვლილზე ელექტროდის ფორიანობის გამო დიფუზიურ ქცევაში.
VO2+/VO2+ რედოქსის რეაქციის შექცევადობის (ელექტრონის გადაცემის სიჩქარის) შემდგომი ანალიზისთვის ასევე გამოყენებული იქნა ნიკოლსონის კვაზი-შექცევადი რეაქციის მეთოდი სტანდარტული სიჩქარის k041.42 მუდმივის დასადგენად.ეს კეთდება S2 განტოლების გამოყენებით უგანზომილებიანი კინეტიკური პარამეტრის Ψ ასაგებად, რომელიც ΔEp-ის ფუნქციაა, ν-1/2-ის ფუნქციით.ცხრილი S4 გვიჩვენებს თითოეული ელექტროდის მასალისთვის მიღებულ Ψ მნიშვნელობებს.შედეგები (ნახ. 6c) იყო გამოსახული, რათა მივიღოთ k0 × 104 სმ/წმ თითოეული ნაკვეთის ფერდობიდან განტოლების S3 გამოყენებით (დაწერილი ყოველი მწკრივის გვერდით და წარმოდგენილია ცხრილში S4).აღმოჩნდა, რომ HWO-50% C76-ს აქვს ყველაზე მაღალი დახრილობა (ნახ. 6c), შესაბამისად k0-ის მაქსიმალური მნიშვნელობა არის 2,47 × 10-4 სმ/წმ.ეს ნიშნავს, რომ ეს ელექტროდი აღწევს უსწრაფეს კინეტიკას, რომელიც შეესაბამება CV და EIS შედეგებს ნახ. 6a და d და ცხრილში S3.გარდა ამისა, k0-ის მნიშვნელობა ასევე მიღებული იქნა S4 განტოლების Nyquist ნახაზიდან (ნახ. 6d) RCT მნიშვნელობის გამოყენებით (ცხრილი S3).ეს k0 შედეგები EIS-დან შეჯამებულია ცხრილში S4 და ასევე აჩვენებს, რომ HWO-50% C76 ავლენს ელექტრონების გადაცემის უმაღლეს სიჩქარეს სინერგიული ეფექტის გამო.მიუხედავად იმისა, რომ k0 მნიშვნელობები განსხვავდება თითოეული მეთოდის განსხვავებული წარმოშობის გამო, ისინი მაინც აჩვენებენ იგივე სიდიდის წესრიგს და აჩვენებენ თანმიმდევრულობას.
მიღებული შესანიშნავი კინეტიკის სრულად გასაგებად, მნიშვნელოვანია ელექტროდის ოპტიმალური მასალების შედარება დაუფარავ UCC და TCC ელექტროდებთან.VO2+/VO2+ რეაქციისთვის, HWO-C76-მა არა მხოლოდ აჩვენა ყველაზე დაბალი ΔEp და უკეთესი შექცევადობა, არამედ მნიშვნელოვნად თრგუნა ქლორის ევოლუციის პარაზიტული რეაქცია TCC-თან შედარებით, როგორც გაზომილია დენით 1.45 V-ზე SHE-სთან შედარებით (ნახ. 7a).სტაბილურობის თვალსაზრისით, ჩვენ ვივარაუდეთ, რომ HWO-50% C76 იყო ფიზიკურად სტაბილური, რადგან კატალიზატორი იყო შერეული PVDF შემკვრელით და შემდეგ გამოყენებული იყო ნახშირბადის ქსოვილის ელექტროდებზე.HWO-50% C76-მა აჩვენა პიკური ცვლა 44 მვ (დეგრადაციის სიჩქარე 0.29 მვ/ციკლი) 150 ციკლის შემდეგ 50 მვ-თან შედარებით UCC-ისთვის (სურათი 7b).ეს შეიძლება არ იყოს დიდი განსხვავება, მაგრამ UCC ელექტროდების კინეტიკა ძალიან ნელია და მცირდება ველოსიპედით, განსაკუთრებით საპირისპირო რეაქციების დროს.მიუხედავად იმისა, რომ TCC-ის შექცევადობა ბევრად უკეთესია, ვიდრე UCC-ის, TCC-ს აქვს დიდი პიკური ცვლა 73 mV 150 ციკლის შემდეგ, რაც შეიძლება გამოწვეული იყოს მის ზედაპირზე წარმოქმნილი ქლორის დიდი რაოდენობით.ისე, რომ კატალიზატორი კარგად ეწებება ელექტროდის ზედაპირს.როგორც ყველა შემოწმებული ელექტროდიდან ჩანს, ელექტროდებმაც კი, რომლებიც მხარდაჭერილი კატალიზატორების გარეშე აჩვენებდნენ ციკლური არასტაბილურობის სხვადასხვა ხარისხს, რაც ვარაუდობს, რომ ციკლის დროს პიკის განცალკევების ცვლილება გამოწვეულია მასალის დეაქტივაციით, რომელიც გამოწვეულია ქიმიური ცვლილებებით და არა კატალიზატორის გამოყოფით.გარდა ამისა, თუ დიდი რაოდენობით კატალიზატორის ნაწილაკები გამოიყოფა ელექტროდის ზედაპირიდან, ეს გამოიწვევს პიკის განცალკევების მნიშვნელოვან ზრდას (არა მხოლოდ 44 მვ), ვინაიდან სუბსტრატი (UCC) შედარებით არააქტიურია VO2+/VO2+ რედოქსული რეაქციისთვის.
საუკეთესო ელექტროდის მასალის CV-ის შედარება UCC (a)-სთან შედარებით და VO2+/VO2+ რედოქს რეაქციის სტაბილურობა (b).ν = 5 mV/s ყველა CV-სთვის 0,1 M VOSO4/1 M H2SO4 + 1 M HCl ელექტროლიტში.
VRFB ტექნოლოგიის ეკონომიკური მიმზიდველობის გასაზრდელად, ვანადიუმის რედოქსის რეაქციების კინეტიკის გაფართოება და გაგება აუცილებელია მაღალი ენერგოეფექტურობის მისაღწევად.მომზადდა კომპოზიტები HWO-C76 და შესწავლილი იქნა მათი ელექტროკატალიტიკური ეფექტი VO2+/VO2+ რეაქციაზე.HWO-მ აჩვენა მცირე კინეტიკური გაძლიერება შერეულ მჟავე ელექტროლიტებში, მაგრამ მნიშვნელოვნად თრგუნა ქლორის ევოლუცია.HWO:C76-ის სხვადასხვა თანაფარდობა გამოყენებული იქნა HWO-ზე დაფუძნებული ელექტროდების კინეტიკის შემდგომი ოპტიმიზაციისთვის.C76 HWO-მდე გაზრდა აუმჯობესებს VO2+/VO2+ რეაქციის ელექტრონების გადაცემის კინეტიკას მოდიფიცირებულ ელექტროდზე, საიდანაც HWO-50% C76 არის საუკეთესო მასალა, რადგან ამცირებს მუხტის გადაცემის წინააღმდეგობას და შემდგომ თრგუნავს ქლორს C76-თან და TCC დეპოზიტთან შედარებით..ეს განპირობებულია სინერგიული ეფექტით C=C sp2 ჰიბრიდიზაციას, OH და W-OH ფუნქციურ ჯგუფებს შორის.HWO-50% C76-ის განმეორებითი ციკლის შემდეგ დეგრადაციის სიჩქარე აღმოჩნდა 0.29 მვ/ციკლი, ხოლო UCC და TCC დეგრადაციის სიჩქარე არის 0.33 მვ/ციკლი და 0.49 მვ/ციკლი, შესაბამისად, რაც მას ძალიან სტაბილურს ხდის.შერეულ მჟავას ელექტროლიტებში.წარმოდგენილი შედეგები წარმატებით იდენტიფიცირებს მაღალი ხარისხის ელექტროდის მასალებს VO2+/VO2+ რეაქციისთვის სწრაფი კინეტიკით და მაღალი სტაბილურობით.ეს გაზრდის გამომავალ ძაბვას, რითაც გაზრდის VRFB-ის ენერგოეფექტურობას, რითაც შეამცირებს მისი მომავალი კომერციალიზაციის ღირებულებას.
მიმდინარე კვლევაში გამოყენებული და/ან გაანალიზებული მონაცემთა ნაკრები ხელმისაწვდომია შესაბამისი ავტორებისგან გონივრული მოთხოვნის საფუძველზე.
Luderer G. და სხვ.ქარისა და მზის ენერგიის შეფასება გლობალურ დაბალი ნახშირბადის ენერგიის სცენარებში: შესავალი.ენერგორენტაბელურობა.64, 542–551 წწ.https://doi.org/10.1016/j.eneco.2017.03.027 (2017).
Lee, HJ, Park, S. & Kim, H. MnO2 ნალექების გავლენის ანალიზი ვანადიუმის/მანგანუმის რედოქს ნაკადის ბატარეის მუშაობაზე. Lee, HJ, Park, S. & Kim, H. MnO2 ნალექების გავლენის ანალიზი ვანადიუმის/მანგანუმის რედოქს ნაკადის ბატარეის მუშაობაზე.Lee, HJ, Park, S. and Kim, H. MnO2 დეპონირების ეფექტის ანალიზი ვანადიუმის მანგანუმის რედოქს ნაკადის ბატარეის მუშაობაზე. ლი, HJ, პარკი, S. & Kim, H. MnO2 沉淀对钒/锰氧化还原液流电池性能影响的分析。 ლი, HJ, პარკი, S. & Kim, H. MnO2Lee, HJ, Park, S. and Kim, H. MnO2 დეპონირების ეფექტის ანალიზი ვანადიუმის მანგანუმის რედოქს ნაკადის ბატარეების მუშაობაზე.ჯ.ელექტროქიმია.სოციალისტური პარტია.165(5), A952-A956.https://doi.org/10.1149/2.0881805jes (2018).
Shah, AA, Tangirala, R., Singh, R., Wills, RGA & Walsh, FC დინამიური ერთეული უჯრედის მოდელი მთლიანად ვანადიუმის ნაკადის ბატარეისთვის. Shah, AA, Tangirala, R., Singh, R., Wills, RGA & Walsh, FC დინამიური ერთეული უჯრედის მოდელი მთლიანად ვანადიუმის ნაკადის ბატარეისთვის.შაჰ AA, ტანგირალა რ, სინგ რ, უილს რ.გ.და Walsh FK სრულიად ვანადიუმიანი ბატარეის ელემენტარული უჯრედის დინამიური მოდელი. შაჰი, AA, ტანგირალა, რ., სინგჰ, რ., უილსი, RGA & Walsh, FC 全钒液流电池的动态单元电池模型。 შაჰი, AA, ტანგირალა, R., Singh, R., Wills, RGA & Walsh, FC.შაჰ AA, ტანგირალა რ, სინგ რ, უილს რ.გ.და Walsh FK მოდელის დინამიური უჯრედი მთლიანად ვანადიუმის რედოქს ნაკადის ბატარეის.ჯ.ელექტროქიმია.სოციალისტური პარტია.158(6), A671.https://doi.org/10.1149/1.3561426 (2011).
Gandomi, YA, Aaron, DS, Zawodzinski, TA & Mench, MM In situ პოტენციალის განაწილების გაზომვა და დადასტურებული მოდელი მთლიანად ვანადიუმის რედოქს ნაკადის ბატარეისთვის. Gandomi, YA, Aaron, DS, Zawodzinski, TA & Mench, MM In situ პოტენციალის განაწილების გაზომვა და დადასტურებული მოდელი მთლიანად ვანადიუმის რედოქს ნაკადის ბატარეისთვის.განდომი, იუ.A., Aaron, DS, Zavodzinski, TA და Mench, MM In-situ პოტენციალის განაწილების გაზომვა და დამოწმებული მოდელი მთლიანად ვანადიუმის ნაკადის ბატარეის რედოქს პოტენციალისათვის. განდომი, YA, აარონი, DS, ზავოძინსკი, 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 განდომი, YA, აარონი, DS, ზავოძინსკი, TA & Mench, MM.全ვანადიუმის ოქსიდაზას რედოქსის გაზომვისა და ვალიდაციის მოდელი.განდომი, იუ.A., Aaron, DS, Zavodzinski, TA და Mench, MM მოდელის გაზომვა და ადგილზე პოტენციალის განაწილების შემოწმება მთლიანად ვანადიუმის ნაკადის რედოქს ბატარეებისთვის.ჯ.ელექტროქიმია.სოციალისტური პარტია.163(1), A5188-A5201.https://doi.org/10.1149/2.0211601jes (2016).
Tsushima, S. & Suzuki, T. ვანადიუმის რედოქსის ნაკადის ბატარეის მოდელირება და სიმულაცია დიციფრული ნაკადის ველით ელექტროდების არქიტექტურის ოპტიმიზაციისთვის. Tsushima, S. & Suzuki, T. ვანადიუმის რედოქსის ნაკადის ბატარეის მოდელირება და სიმულაცია დიციფრული ნაკადის ველით ელექტროდების არქიტექტურის ოპტიმიზაციისთვის.Tsushima, S. and Suzuki, T. ვანადიუმის რედოქსის ბატარეის მოდელირება და სიმულაცია კონტრპოლარიზებული ნაკადით ელექტროდის არქიტექტურის ოპტიმიზაციისთვის. ცუსიმა, ს. და სუზუკი, ტ. Tsushima, S. & Suzuki, T. 叉指流场的叉指流场的ვანადიუმის ოქსიდის შემცირების თხევადი ნაკადის ბატარეა მოდელირება და სიმულაცია ელექტროდის სტრუქტურის ოპტიმიზაციისთვის.Tsushima, S. and Suzuki, T. ვანადიუმის რედოქს ნაკადის ბატარეების მოდელირება და სიმულაცია კონტრ-პინის ნაკადის ველებით ელექტროდის სტრუქტურის ოპტიმიზაციისთვის.ჯ.ელექტროქიმია.სოციალისტური პარტია.167(2), 020553. https://doi.org/10.1149/1945-7111/ab6dd0 (2020).
Sun, B. & Skyllas-Kazacos, M. გრაფიტის ელექტროდის მასალების მოდიფიკაცია ვანადიუმის რედოქსის ნაკადის ბატარეის გამოყენებისთვის - I. Sun, B. & Skyllas-Kazacos, M. გრაფიტის ელექტროდის მასალების მოდიფიკაცია ვანადიუმის რედოქსის ნაკადის ბატარეის გამოყენებისთვის - I.Sun, B. and Scyllas-Kazakos, M. გრაფიტის ელექტროდის მასალების მოდიფიკაცია ვანადიუმის რედოქს ბატარეებისთვის – ი. 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. 石墨 ელექტროდის მასალების მოდიფიკაცია ვანადიუმის ჟანგვის შემცირების თხევადი ბატარეის გამოყენებაში - I.Sun, B. and Scyllas-Kazakos, M. გრაფიტის ელექტროდების მასალების მოდიფიკაცია ვანადიუმის რედოქს ბატარეებში გამოსაყენებლად – ი.თერმული დამუშავება ელექტროქიმი.აქტა 37 (7), 1253-1260 წწ.https://doi.org/10.1016/0013-4686(92)85064-R (1992).
Liu, T., Li, X., Zhang, H. & Chen, J. პროგრესი ელექტროდის მასალებზე ვანადიუმის ნაკადის ბატარეებისკენ (VFBs) გაუმჯობესებული დენის სიმკვრივით. Liu, T., Li, X., Zhang, H. & Chen, J. პროგრესი ელექტროდის მასალებზე ვანადიუმის ნაკადის ბატარეებისკენ (VFBs) გაუმჯობესებული დენის სიმკვრივით.Liu, T., Li, X., Zhang, H. and Chen, J. პროგრესი ელექტროდის მასალებში ვანადიუმის ნაკადის ბატარეებამდე (VFB) გაუმჯობესებული დენის სიმკვრივით. Liu, T., Li, X., Zhang, H. & Chen, J. 提高功率密度的钒液流电池(VFB) 电极材料的进展。 Liu, T., Li, X., Zhang, H. & Chen, J.Liu, T., Li, S., Zhang, H. and Chen, J. მიიღწევა ელექტროდის მასალებში ვანადიუმის რედოქს ნაკადის ბატარეებისთვის (VFB) გაზრდილი სიმძლავრის სიმკვრივით.ჯ ენერგეტიკული ქიმია.27 (5), 1292-1303 წწ.https://doi.org/10.1016/j.jechem.2018.07.003 (2018 წ.).
ლიუ, QH და სხვ.მაღალი ეფექტურობის ვანადიუმის რედოქსის ნაკადის უჯრედი ოპტიმიზირებული ელექტროდის კონფიგურაციით და მემბრანის შერჩევით.ჯ.ელექტროქიმია.სოციალისტური პარტია.159(8), A1246-A1252.https://doi.org/10.1149/2.051208jes (2012).
Wei, G., Jia, C., Liu, J. & Yan, C. Carbon თექის მხარდაჭერილი ნახშირბადის ნანომილები კატალიზატორები კომპოზიტური ელექტროდი ვანადიუმის რედოქსის ნაკადის ბატარეის გამოყენებისთვის. Wei, G., Jia, C., Liu, J. & Yan, C. Carbon თექის მხარდაჭერილი ნახშირბადის ნანომილები კატალიზატორები კომპოზიტური ელექტროდი ვანადიუმის რედოქსის ნაკადის ბატარეის გამოყენებისთვის.Wei, G., Jia, Q., Liu, J. and Yang, K. კომპოზიტური ელექტროდის კატალიზატორები ნახშირბადის ნანომილაკებზე დაფუძნებული ნახშირბადის თექის სუბსტრატით ვანადიუმის რედოქს ბატარეაში გამოსაყენებლად. ვეი, გ., ჯია, ს., ლიუ, ჯ. და იანი, ს. Wei, G., Jia, C., Liu, J. & Yan, C. ნახშირბადის თექით დატვირთული ნახშირბადის ნანომილის კატალიზატორი კომპოზიტური ელექტროდი ვანადიუმის ჟანგვის შემცირების თხევადი ნაკადის ბატარეის გამოყენებისთვის.Wei, G., Jia, Q., Liu, J. and Yang, K. ნახშირბადის ნანომილის კატალიზატორის კომპოზიტური ელექტროდი ნახშირბადის თექის სუბსტრატით ვანადიუმის რედოქს ბატარეებში გამოსაყენებლად.ჯ.პაუერი.220, 185–192 წწ.https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2012.07.081 (2012).
Moon, S., Kwon, BW, Chung, Y. & Kwon, Y. მჟავიან CNT-ზე დაფარული ბისმუტის სულფატის ეფექტი ვანადიუმის რედოქს ნაკადის ბატარეის მუშაობაზე. Moon, S., Kwon, BW, Chung, Y. & Kwon, Y. მჟავიან CNT-ზე დაფარული ბისმუტის სულფატის ეფექტი ვანადიუმის რედოქს ნაკადის ბატარეის მუშაობაზე.Moon, S., Kwon, BW, Chang, Y. and Kwon, Y. დაჟანგული CNT-ებზე დეპონირებული ბისმუტის სულფატის გავლენა ვანადიუმის რედოქს ბატარეის მახასიათებლებზე. მთვარე, S., Kwon, BW, Chung, Y. & Kwon, Y. Moon, S., Kwon, BW, Chung, Y. & Kwon, Y. ბისმუტის სულფატის ეფექტი CNT დაჟანგვაზე ვანადიუმის დაჟანგვის შემცირების თხევადი ნაკადის ბატარეის მუშაობაზე.Moon, S., Kwon, BW, Chang, Y. და Kwon, Y. დაჟანგული CNT-ებზე დეპონირებული ბისმუტის სულფატის გავლენა ვანადიუმის რედოქს ბატარეების მახასიათებლებზე.ჯ.ელექტროქიმია.სოციალისტური პარტია.166(12), A2602.https://doi.org/10.1149/2.1181912jes (2019).
ჰუანგ რ.-ჰ.Pt/Multilayer Carbon Nanotube მოდიფიცირებული აქტიური ელექტროდები ვანადიუმის რედოქს ნაკადის ბატარეებისთვის.ჯ.ელექტროქიმია.სოციალისტური პარტია.159(10), A1579.https://doi.org/10.1149/2.003210jes (2012).
კანი, ს. და სხვ.ვანადიუმის რედოქს ნაკადის ბატარეებში გამოიყენება ელექტროკატალიზატორები, რომლებიც მორთულია აზოტის დოპირებული ნახშირბადის ნანომილებით, რომლებიც მიღებულია ორგანული ლითონური ხარაჩოებიდან.ჯ.ელექტროქიმია.სოციალისტური პარტია.165(7), A1388.https://doi.org/10.1149/2.0621807jes (2018).
ხანი, პ. და სხვ.გრაფენის ოქსიდის ნანოფურცლები ემსახურება როგორც შესანიშნავი ელექტროქიმიურად აქტიურ მასალებს VO2+/ და V2+/V3+ რედოქსის წყვილებისთვის ვანადიუმის რედოქს ნაკადის ბატარეებში.Carbon 49 (2), 693-700.https://doi.org/10.1016/j.carbon.2010.10.022 (2011).
Gonzalez Z. და სხვ.გრაფენით მოდიფიცირებული გრაფიტის თექის გამორჩეული ელექტროქიმიური მოქმედება ვანადიუმის რედოქსის ბატარეებისთვის.ჯ.პაუერი.338, 155-162 წწ.https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2016.10.069 (2017).
González, Z., Vizireanu, S., Dinescu, G., Blanco, C. & Santamaría, R. ნახშირბადის ნანოკედლები თხელი ფენები, როგორც ნანოსტრუქტურული ელექტროდის მასალები ვანადიუმის რედოქს ნაკადის ბატარეებში. González, Z., Vizireanu, S., Dinescu, G., Blanco, C. & Santamaría, R. ნახშირბადის ნანოკედლები თხელი ფენები, როგორც ნანოსტრუქტურული ელექტროდის მასალები ვანადიუმის რედოქს ნაკადის ბატარეებში.González Z., Vizirianu S., Dinescu G., Blanco C. და Santamaria R. ნახშირბადის ნანოკედლების თხელი ფენები, როგორც ნანოსტრუქტურირებული ელექტროდის მასალები ვანადიუმის რედოქს ნაკადის ბატარეებში.González Z., Vizirianu S., Dinescu G., Blanco S. და Santamaria R. ნახშირბადის ნანოკედლის ფილმები, როგორც ნანოსტრუქტურირებული ელექტროდის მასალები ვანადიუმის რედოქს ნაკადის ბატარეებში.ნანო ენერგია 1(6), 833–839.https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2012.07.003 (2012).
Opar, DO, Nankya, R., Lee, J. & Jung, H. სამგანზომილებიანი მეზოპოროზული გრაფენით მოდიფიცირებული ნახშირბადის თექის მაღალი ხარისხის ვანადიუმის რედოქს ნაკადის ბატარეებისთვის. Opar, DO, Nankya, R., Lee, J. & Jung, H. სამგანზომილებიანი მეზოპოროზული გრაფენით მოდიფიცირებული ნახშირბადის თექის მაღალი ხარისხის ვანადიუმის რედოქს ნაკადის ბატარეებისთვის.Opar DO, Nankya R., Lee J. და Yung H. სამგანზომილებიანი გრაფენით მოდიფიცირებული მეზოპოროზული ნახშირბადის იგრძნობა მაღალი ხარისხის ვანადიუმის რედოქს ნაკადის ბატარეებისთვის. Opar, DO, Nankya, R., Lee, J. & Jung, H. 用于高性能钒氧化还原液流电池的三维介孔石墨烯改怡 Opar, DO, Nankya, R., Lee, J. & Jung, H.Opar DO, Nankya R., Lee J. და Yung H. სამგანზომილებიანი გრაფენით მოდიფიცირებული მეზოპოროზული ნახშირბადის იგრძნობა მაღალი ხარისხის ვანადიუმის რედოქს ნაკადის ბატარეებისთვის.ელექტროქიმია.აქტი 330, 135276. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2019.135276 (2020).