Nature.com भ्रमण गर्नुभएकोमा धन्यवाद।तपाईंले प्रयोग गरिरहनुभएको ब्राउजर संस्करणमा सीमित CSS समर्थन छ।उत्तम अनुभवको लागि, हामी तपाईंलाई अपडेट गरिएको ब्राउजर प्रयोग गर्न सिफारिस गर्छौं (वा इन्टरनेट एक्सप्लोररमा अनुकूलता मोड असक्षम गर्नुहोस्)।यस बीचमा, निरन्तर समर्थन सुनिश्चित गर्न, हामी शैली र जाभास्क्रिप्ट बिना साइट रेन्डर गर्नेछौं।
एकै समयमा तीनवटा स्लाइडहरू देखाउने क्यारोसेल।अघिल्लो र अर्को बटनहरू प्रयोग गर्नुहोस् एक पटकमा तीन स्लाइडहरू मार्फत सार्नको लागि, वा अन्तमा स्लाइडर बटनहरू प्रयोग गर्नुहोस् एक पटकमा तीन स्लाइडहरू मार्फत सार्नको लागि।
सबै भ्यानेडियम फ्लो-थ्रू रेडक्स ब्याट्री (VRFBs) को अपेक्षाकृत उच्च लागतले तिनीहरूको व्यापक प्रयोगलाई सीमित गर्दछ।VRFB को विशिष्ट शक्ति र ऊर्जा दक्षता बढाउन इलेक्ट्रोकेमिकल प्रतिक्रियाहरूको गतिविज्ञान सुधार गर्न आवश्यक छ, जसले VRFB को kWh को लागत घटाउँछ।यस कार्यमा, हाइड्रोथर्मली संश्लेषित हाइड्रेटेड टंगस्टन अक्साइड (HWO) न्यानो पार्टिकल्स, C76 र C76/HWO, कार्बन कपडा इलेक्ट्रोडहरूमा जम्मा गरियो र VO2+/VO2+ रेडक्स प्रतिक्रियाको लागि इलेक्ट्रोकाटलिस्टको रूपमा परीक्षण गरियो।फिल्ड उत्सर्जन स्क्यानिङ इलेक्ट्रोन माइक्रोस्कोपी (FESEM), ऊर्जा फैलावट एक्स-रे स्पेक्ट्रोस्कोपी (EDX), उच्च-रिजोल्युशन ट्रान्समिशन इलेक्ट्रोन माइक्रोस्कोपी (HR-TEM), एक्स-रे विवर्तन (XRD), एक्स-रे फोटोइलेक्ट्रोन स्पेक्ट्रोस्कोपी (XPS), इन्फ्रारेड फोरियर ट्रान्सफॉर्म स्पेक्ट्रोस्कोपी र सम्पर्क मापन (एफटीआईआर)।यो फेला परेको छ कि HWO मा C76 फुलरेन्स थप्दा विद्युतीय चालकता बढाएर र यसको सतहमा अक्सिडाइज्ड कार्यात्मक समूहहरू प्रदान गरेर इलेक्ट्रोड काइनेटिक्स सुधार गर्न सकिन्छ, जसले VO2+/VO2+ रेडक्स प्रतिक्रियालाई बढावा दिन्छ।HWO/C76 कम्पोजिट (50 wt% C76) ΔEp को 176 mV सँग VO2+/VO2+ प्रतिक्रियाको लागि उत्तम विकल्प साबित भयो, जबकि उपचार नगरिएको कार्बन कपडा (UCC) 365 mV थियो।थप रूपमा, HWO/C76 कम्पोजिटले W-OH कार्यात्मक समूहको कारण परजीवी क्लोरीन इभोलुसन प्रतिक्रियामा महत्त्वपूर्ण निरोधात्मक प्रभाव देखायो।
तीव्र मानव गतिविधि र द्रुत औद्योगिक क्रान्तिले बिजुलीको लागि अप्रत्याशित रूपमा उच्च मागको नेतृत्व गरेको छ, जुन प्रति वर्ष 3% ले बढिरहेको छ।दशकौंदेखि, ऊर्जाको स्रोतको रूपमा जीवाश्म ईन्धनको व्यापक प्रयोगले हरितगृह ग्यास उत्सर्जनलाई निम्त्याएको छ जसले ग्लोबल वार्मिङ, पानी र वायु प्रदूषणमा योगदान पुर्‍याएको छ, जसले सम्पूर्ण पारिस्थितिक प्रणालीलाई खतरामा पारेको छ।फलस्वरूप, स्वच्छ र नवीकरणीय वायु र सौर ऊर्जाको प्रवेश 20501 सम्म कुल बिजुलीको 75% पुग्ने अपेक्षा गरिएको छ। यद्यपि, जब नवीकरणीय स्रोतहरूबाट विद्युतको अंश कुल विद्युत उत्पादनको 20% भन्दा बढी हुन्छ, ग्रिड अस्थिर हुन्छ।
हाइब्रिड भ्यानेडियम रेडक्स फ्लो ब्याट्री २ जस्ता सबै ऊर्जा भण्डारण प्रणालीहरू मध्ये, सबै-भ्यानेडियम रेडक्स फ्लो ब्याट्री (VRFB) यसको धेरै फाइदाहरूको कारणले सबैभन्दा छिटो विकास भएको छ र दीर्घकालीन ऊर्जा भण्डारण (लगभग 30 वर्ष) को लागि उत्तम समाधान मानिन्छ।) नवीकरणीय ऊर्जा संग संयोजनमा विकल्पहरू4।यो पावर र ऊर्जा घनत्व, छिटो प्रतिक्रिया, लामो सेवा जीवन, र Li-ion र लीड-एसिड ब्याट्रीहरूको लागि $93-140/kWh को तुलनामा $ 65/kWh को तुलनात्मक रूपमा कम वार्षिक लागत र 279-420 US डलर प्रति kWh को कारणले हो।ब्याट्री क्रमशः 4।
यद्यपि, तिनीहरूको ठूला-ठूला व्यावसायीकरण अझै पनि तिनीहरूको अपेक्षाकृत उच्च प्रणाली पूँजी लागत द्वारा सीमित छ, मुख्यतया सेल स्ट्याकहरू 4,5 को कारणले।यसरी, दुई आधा-तत्व प्रतिक्रियाहरूको गतिशास्त्र बढाएर स्ट्याक प्रदर्शन सुधार गर्न स्ट्याक आकार घटाउन सक्छ र यसरी लागत घटाउन सक्छ।तसर्थ, इलेक्ट्रोड सतहमा द्रुत इलेक्ट्रोन स्थानान्तरण आवश्यक छ, जुन इलेक्ट्रोडको डिजाइन, संरचना र संरचनामा निर्भर गर्दछ र सावधानीपूर्वक अनुकूलन6 आवश्यक पर्दछ।राम्रो रासायनिक र इलेक्ट्रोकेमिकल स्थिरता र कार्बन इलेक्ट्रोडको राम्रो विद्युत चालकताको बावजुद, तिनीहरूको उपचार नगरिएको गतिविज्ञान अक्सिजन कार्यात्मक समूह र हाइड्रोफिलिसिटी 7,8 को अनुपस्थितिको कारणले सुस्त छ।तसर्थ, विभिन्न इलेक्ट्रोकाटलिस्टहरू कार्बन-आधारित इलेक्ट्रोडहरू, विशेष गरी कार्बन नैनोस्ट्रक्चरहरू र मेटल अक्साइडहरू, दुबै इलेक्ट्रोडहरूको गतिविज्ञान सुधार गर्नका लागि जोडिन्छन्, जसले गर्दा VRFB इलेक्ट्रोडको गतिविज्ञान बढ्छ।
C76 मा हाम्रो अघिल्लो कामको अतिरिक्त, हामीले पहिलो पटक VO2+/VO2+ को लागि यो फुलेरिनको उत्कृष्ट इलेक्ट्रोक्याटालिटिक गतिविधि रिपोर्ट गर्‍यौं, ताप-उपचार गरिएको र उपचार नगरिएको कार्बन कपडाको तुलनामा चार्ज ट्रान्सफर।प्रतिरोध 99.5% र 97% ले घटेको छ।C76 को तुलनामा VO2+/VO2+ प्रतिक्रियाको लागि कार्बन सामग्रीको उत्प्रेरक प्रदर्शन तालिका S1 मा देखाइएको छ।अर्कोतर्फ, धेरै धातु अक्साइडहरू जस्तै CeO225, ZrO226, MoO327, NiO28, SnO229, Cr2O330 र WO331, 32, 33, 34, 35, 36, 37 तिनीहरूको बढेको ओसिलोपन र प्रचुर मात्रामा कार्यक्षमताको कारण प्रयोग गरिएको छ।, 38. समूह।VO2+/VO2+ प्रतिक्रियामा यी धातु अक्साइडहरूको उत्प्रेरक गतिविधि तालिका S2 मा प्रस्तुत गरिएको छ।WO3 यसको कम लागत, अम्लीय मिडियामा उच्च स्थिरता, र उच्च उत्प्रेरक गतिविधि 31,32,33,34,35,36,37,38 को कारणले धेरै कामहरूमा प्रयोग भएको छ।जे होस्, WO3 को कारण क्याथोडिक काइनेटिक्स मा सुधार नगण्य छ।WO3 को चालकता सुधार गर्न, क्याथोडिक गतिविधिमा कम टंगस्टन अक्साइड (W18O49) को प्रयोगको प्रभाव परीक्षण गरिएको थियो38।हाइड्रेटेड टंगस्टन अक्साइड (HWO) VRFB अनुप्रयोगहरूमा कहिल्यै परीक्षण गरिएको छैन, यद्यपि यसले निर्जल WOx39,40 को तुलनामा छिटो क्याशन प्रसारको कारणले सुपर क्यापेसिटर अनुप्रयोगहरूमा बढेको गतिविधि प्रदर्शन गर्दछ।तेस्रो पुस्ताको भ्यानेडियम रेडक्स फ्लो ब्याट्रीले ब्याट्रीको प्रदर्शन सुधार गर्न र इलेक्ट्रोलाइटमा भ्यानेडियम आयनहरूको घुलनशीलता र स्थिरता सुधार गर्न HCl र H2SO4 मिलेर बनेको मिश्रित एसिड इलेक्ट्रोलाइट प्रयोग गर्दछ।यद्यपि, परजीवी क्लोरीन इभोलुसन प्रतिक्रिया तेस्रो पुस्ताको बेफाइदाहरू मध्ये एक भएको छ, त्यसैले क्लोरीन मूल्याङ्कन प्रतिक्रियालाई रोक्ने उपायहरूको खोजी धेरै अनुसन्धान समूहहरूको केन्द्रबिन्दु भएको छ।
यहाँ, VO2+/VO2+ प्रतिक्रिया परीक्षणहरू कार्बन कपडा इलेक्ट्रोडहरूमा जम्मा गरिएका HWO/C76 कम्पोजिटहरूमा परजीवी क्लोरीन इभोलुसनलाई दबाइरहँदा कम्पोजिटहरूको विद्युतीय चालकता र इलेक्ट्रोड सतहको रेडक्स काइनेटिक्स बीच सन्तुलन पत्ता लगाउनको लागि गरिएको थियो।प्रतिक्रिया (CER)।हाइड्रेटेड टंगस्टन अक्साइड (HWO) न्यानो कणहरू एक साधारण हाइड्रोथर्मल विधि द्वारा संश्लेषित गरिएको थियो।प्रयोगहरू मिश्रित एसिड इलेक्ट्रोलाइट (H2SO4/HCl) मा तेस्रो जेनरेशन VRFB (G3) लाई व्यावहारिकताको लागि अनुकरण गर्न र परजीवी क्लोरीन इभोलुसन प्रतिक्रियामा HWO को प्रभावको अनुसन्धान गर्नको लागि गरिएको थियो।
Vanadium(IV) सल्फेट हाइड्रेट (VOSO4, 99.9%, Alfa-Aeser), सल्फ्यूरिक एसिड (H2SO4), हाइड्रोक्लोरिक एसिड (HCl), dimethylformamide (DMF, Sigma-Aldrich), polyvinylidene fluoride (PVDF, Sigma)-Aldrich, 99%, Aldrich, 9%, सिग्मा) सिग्मा-एल्ड्रिच) र हाइड्रोफिलिक कार्बन कपडा ELAT (ईन्धन सेल स्टोर) यस अध्ययनमा प्रयोग गरियो।
हाइड्रेटेड टंगस्टन अक्साइड (HWO) हाइड्रोथर्मल प्रतिक्रिया 43 द्वारा तयार गरिएको थियो जसमा 2 ग्राम Na2WO4 नुनलाई 12 मिलीलीटर H2O मा रङ्गहीन घोल दिनको लागि घोलिएको थियो, त्यसपछि पहेंलो पहेंलो निलम्बन दिनको लागि 2 M HCl को 12 एमएल ड्रपवाइज थपियो।स्लरीलाई टेफ्लोन लेपित स्टेनलेस स्टील अटोक्लेभमा राखिएको थियो र हाइड्रोथर्मल प्रतिक्रियाको लागि 3 घण्टाको लागि 180 डिग्री सेल्सियसमा ओभनमा राखिएको थियो।अवशेषलाई निस्पंदनद्वारा सङ्कलन गरिएको थियो, इथानोल र पानीले 3 पटक धोइयो, 70 डिग्री सेल्सियसमा ~3 घण्टाको लागि ओभनमा सुकाइयो, र त्यसपछि नीलो-खैरो HWO पाउडर दिन ट्रिट्युरेटेड।
प्राप्त (उपचार नगरिएको) कार्बन कपडा इलेक्ट्रोड (CCT) लाई उपचार गरिएको CCs (TCC) प्राप्त गर्नको लागि 10 घण्टाको लागि 15 ºC/मिनेट ताप दरको साथ 450 डिग्री सेल्सियसमा हावामा ट्यूब फर्नेसमा उपचार गरिएको रूपमा प्रयोग गरियो।अघिल्लो लेख 24 मा वर्णन गरिए अनुसार।UCC र TCC लगभग 1.5 सेन्टिमिटर चौडा र 7 सेन्टिमिटर लामो इलेक्ट्रोडहरूमा काटिएको थियो।C76, HWO, HWO-10% C76, HWO-30% C76 र HWO-50% C76 को निलम्बनहरू PVDF बाइन्डरको 20 mg.% (~ 2.22 mg) ~ 1 ml DMF मा थपेर तयार गरिएको थियो र एकरूपता सुधार गर्न 1 घण्टाको लागि sonicated।C76 को 2 मिलीग्राम, HWO र HWO-C76 कम्पोजिटहरू क्रमशः लगभग 1.5 सेमी 2 को UCC सक्रिय इलेक्ट्रोड क्षेत्रमा लागू गरियो।सबै उत्प्रेरकहरू UCC इलेक्ट्रोडहरूमा लोड गरिएका थिए र TCC मात्र तुलना उद्देश्यका लागि प्रयोग गरिएको थियो, हाम्रो अघिल्लो कामले देखाएको थियो कि गर्मी उपचार आवश्यक छैन।थप समान प्रभावको लागि निलम्बन (लोड 2 मिलीग्राम) को 100 μl ब्रश गरेर छाप सेटलिङ हासिल गरियो।त्यसपछि सबै इलेक्ट्रोडहरू रातभर 60 डिग्री सेल्सियसमा ओभनमा सुकाइयो।इलेक्ट्रोडहरू सही स्टक लोडिङ सुनिश्चित गर्न अगाडि र पछाडि मापन गरिन्छ।एक निश्चित ज्यामितीय क्षेत्र (~ 1.5 cm2) हुन र केशिका प्रभावको कारण इलेक्ट्रोडमा भ्यानेडियम इलेक्ट्रोलाइटको वृद्धि रोक्नको लागि, सक्रिय सामग्रीमा प्याराफिनको पातलो तह लगाइएको थियो।
फिल्ड उत्सर्जन स्क्यानिङ इलेक्ट्रोन माइक्रोस्कोपी (FESEM, Zeiss SEM अल्ट्रा 60, 5 kV) HWO सतह आकार विज्ञान अवलोकन गर्न प्रयोग गरिएको थियो।Feii8SEM (EDX, Zeiss Inc.) ले सुसज्जित ऊर्जा फैलाउने एक्स-रे स्पेक्ट्रोमिटर UCC इलेक्ट्रोडहरूमा HWO-50% C76 तत्वहरू नक्सा गर्न प्रयोग गरिएको थियो।200 kV को एक्सेलेरेटिङ भोल्टेजमा सञ्चालित उच्च रिजोल्युसन ट्रान्समिशन इलेक्ट्रोन माइक्रोस्कोप (HR-TEM, JOEL JEM-2100) उच्च रिजोल्युसन HWO कणहरू र विवर्तन रिंगहरू छवि गर्न प्रयोग गरिएको थियो।Crystallography Toolbox (CrysTBox) सफ्टवेयरले HWO रिंग विवर्तन ढाँचाको विश्लेषण गर्न र XRD ढाँचासँग परिणामहरू तुलना गर्न ringGUI प्रकार्य प्रयोग गर्दछ।UCC र TCC को संरचना र ग्राफिटाइजेशन एक्स-रे विवर्तन (XRD) द्वारा 5° देखि 70° सम्मको स्क्यान दरमा Cu Kα (λ = 1.54060 Å) को प्यानालिटिकल एक्स-रे डिफ्र्याक्टोमिटर (मोडेल 3600) को प्रयोग गरेर विश्लेषण गरिएको थियो।XRD ले HWO को क्रिस्टल संरचना र चरण देखायो।PANalytical X'Pert HighScore सफ्टवेयर डाटाबेस45 मा उपलब्ध टंगस्टन अक्साइड नक्साहरूसँग HWO चुचुराहरू मिलाउन प्रयोग गरिएको थियो।HWO परिणामहरू TEM परिणामहरूसँग तुलना गरियो।HWO नमूनाहरूको रासायनिक संरचना र अवस्था एक्स-रे फोटोइलेक्ट्रोन स्पेक्ट्रोस्कोपी (XPS, ESCALAB 250Xi, ThermoScientific) द्वारा निर्धारण गरिएको थियो।CASA-XPS सफ्टवेयर (v 2.3.15) चोटी deconvolution र डेटा विश्लेषणको लागि प्रयोग गरिएको थियो।HWO र HWO-50% C76 को सतह कार्यात्मक समूहहरू निर्धारण गर्न, मापनहरू फोरियर ट्रान्सफॉर्म इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोस्कोपी (FTIR, Perkin Elmer स्पेक्ट्रोमीटर, KBr FTIR प्रयोग गरेर) प्रयोग गरी बनाइयो।परिणामहरू XPS नतिजाहरूसँग तुलना गरिएको थियो।सम्पर्क कोण मापन (KRUSS DSA25) पनि इलेक्ट्रोड को wettability विशेषता गर्न प्रयोग गरियो।
सबै इलेक्ट्रोकेमिकल मापनको लागि, एक जीवविज्ञान SP 300 कार्यस्थान प्रयोग गरिएको थियो।चक्रीय भोल्टामेट्री (CV) र इलेक्ट्रोकेमिकल प्रतिबाधा स्पेक्ट्रोस्कोपी (EIS) VO2+/VO2+ रेडक्स प्रतिक्रियाको इलेक्ट्रोड गतिविज्ञान र प्रतिक्रिया दरमा अभिकर्मक प्रसार (VOSO4(VO2+)) को प्रभाव अध्ययन गर्न प्रयोग गरियो।दुबै विधिहरूले 1 M H2SO4 + 1 M HCl (एसिडको मिश्रण) मा 0.1 M VOSO4 (V4+) को इलेक्ट्रोलाइट एकाग्रताको साथ तीन-इलेक्ट्रोड सेल प्रयोग गरे।प्रस्तुत गरिएका सबै इलेक्ट्रोकेमिकल डाटाहरू IR सच्याइएका छन्।एक संतृप्त क्यालोमेल इलेक्ट्रोड (SCE) र एक प्लेटिनम (Pt) कुंडल क्रमशः सन्दर्भ र काउन्टर इलेक्ट्रोडको रूपमा प्रयोग गरियो।CV को लागि, 5, 20, र 50 mV/s को स्क्यान दरहरू (ν) VO2+/VO2+ सम्भावित विन्डोमा (0–1) V बनाम SCE को लागि लागू गरियो, त्यसपछि SHE को लागि प्लटमा समायोजन गरियो (VSCE = 0.242 V बनाम HSE)।इलेक्ट्रोड गतिविधिको अवधारण अध्ययन गर्न, UCC, TCC, UCC-C76, UCC-HWO, र UCC-HWO-50% C76 को लागि ν 5 mV/s मा दोहोरिएको चक्रीय CV हरू प्रदर्शन गरियो।EIS मापनका लागि, VO2+/VO2+ redox प्रतिक्रियाको फ्रिक्वेन्सी दायरा 0.01-105 Hz थियो, र ओपन-सर्किट भोल्टेज (OCV) मा भोल्टेज पटरबेशन 10 mV थियो।परिणामहरूको स्थिरता सुनिश्चित गर्न प्रत्येक प्रयोग 2-3 पटक दोहोर्याइएको थियो।विषम दर स्थिरांक (k0) निकोल्सन विधि 46,47 द्वारा प्राप्त गरिएको थियो।
हाइड्रेटेड टंगस्टन अक्साइड (HVO) सफलतापूर्वक हाइड्रोथर्मल विधि द्वारा संश्लेषित गरिएको छ।चित्रमा SEM छवि।1a ले देखाउँछ कि जम्मा गरिएको HWO मा 25-50 nm को दायरामा न्यानो कणहरूको समूहहरू हुन्छन्।
HWO को एक्स-रे विवर्तन ढाँचाले क्रमशः ~23.5° र ~47.5° मा शिखरहरू (001) र (002) देखाउँछ, जुन nonstoichiometric WO2.63 (W32O84) (PDF 077–0810, a = 21.1. Å, 8 = 21.3 Å, 8 Å = 23.5°) को विशेषता हो। β = γ = 90°), जुन तिनीहरूको स्पष्ट नीलो रङसँग मेल खान्छ (चित्र 1b) 48.49।लगभग 20.5°, 27.1°, 28.1°, 30.8°, 35.7°, 36.7° र 52.7° मा रहेका अन्य चुचुराहरूलाई (140), (620), (350), (720), (740), (560°) मा तोकिएको थियो।)) र (970) विवर्तन प्लेन क्रमशः WO2.63 मा अर्थोगोनल।सोङ्गारा एट अल द्वारा एउटै सिंथेटिक विधि प्रयोग गरिएको थियो।43 एक सेतो उत्पादन प्राप्त गर्न को लागी, जो WO3 (H2O) 0.333 को उपस्थिति को लागी जिम्मेदार थियो।जे होस्, यस कार्यमा, बिभिन्न अवस्थाहरूको कारणले, नीलो खैरो उत्पादन प्राप्त भयो, जसले WO3(H2O) 0.333 (PDF 087-1203, a = 7.3 Å, b = 12.5 Å, c = 7 .7 Å, α = β = γ = 90 ° को अक्साइड फारम घटाउँछ।)X'Pert HighScore सफ्टवेयर प्रयोग गरेर अर्ध-परिमाणात्मक विश्लेषणले 26% WO3(H2O) 0.333:74% W32O84 देखायो।W32O84 मा W6+ र W4+ (1.67:1 W6+:W4+) भएको हुनाले, W6+ र W4+ को अनुमानित सामग्री क्रमशः लगभग 72% W6+ र 28% W4+ छ।SEM छविहरू, न्यूक्लियस स्तरमा 1-सेकेन्ड XPS स्पेक्ट्रा, TEM छविहरू, FTIR स्पेक्ट्रा, र C76 कणहरूको रमन स्पेक्ट्रा हाम्रो अघिल्लो लेखमा प्रस्तुत गरिएको थियो।कवाडा एट अलका अनुसार, टोल्युइन हटाएपछि C76 को एक्स-रे विवर्तनले FCC को मोनोक्लिनिक संरचना देखायो।
चित्रमा SEM छविहरू।2a र b ले देखाउँदछ कि HWO र HWO-50% C76 सफलतापूर्वक UCC इलेक्ट्रोडको कार्बन फाइबरहरूमा र बीचमा जम्मा गरिएको थियो।चित्रमा SEM छविहरूमा टंगस्टन, कार्बन, र अक्सिजनको EDX तत्व नक्सा।2c चित्रमा देखाइएको छ।2d-f ले सम्पूर्ण इलेक्ट्रोड सतहमा टंगस्टन र कार्बन समान रूपमा मिश्रित छन् (उस्तै वितरण देखाउँदै) र कम्पोजिट डिपोजिसन विधिको प्रकृतिको कारणले समान रूपमा जम्मा गरिएको छैन भनेर संकेत गर्दछ।
जम्मा गरिएका HWO कणहरू (a) र HWO-C76 कणहरू (b) को SEM छविहरू।छवि (c) मा क्षेत्र प्रयोग गरेर UCC मा लोड गरिएको HWO-C76 मा EDX म्यापिङले नमूनामा टंगस्टन (d), कार्बन (e), र अक्सिजन (f) को वितरण देखाउँछ।
HR-TEM उच्च म्याग्निफिकेसन इमेजिङ र क्रिस्टलोग्राफिक जानकारीको लागि प्रयोग गरिएको थियो (चित्र 3)।HWO ले चित्र 3a मा देखाइएको नानोक्यूब मोर्फोलोजी र चित्र 3b मा अझ स्पष्ट रूपमा देखाउँछ।चयन गरिएका क्षेत्रहरूको विवर्तनको लागि नानोक्यूबलाई म्याग्निफाइ गरेर, चित्र 3c मा देखाइए अनुसार, ग्रेटिंग संरचना र विवर्तन प्लेनहरू कल्पना गर्न सकिन्छ जसले सामग्रीको क्रिस्टलिनिटी पुष्टि गर्दछ।Fig. 3c को इनसेटमा क्रमशः 43,44,49 WO3(H2O) 0.333 र W32O84 चरणहरूमा पाइने (022) र (620) विवर्तन प्लेनहरूसँग सम्बन्धित दूरी d 3.3 Å देखाउँछ।यो माथि वर्णन गरिएको XRD विश्लेषणसँग मिल्दोजुल्दो छ (चित्र 1b) किनकि अवलोकन गरिएको ग्रेटिंग प्लेन दूरी d (Fig. 3c) HWO नमूनामा सबैभन्दा बलियो XRD शिखरसँग मेल खान्छ।नमूना घण्टीहरू पनि चित्रमा देखाइएको छ।3d, जहाँ प्रत्येक रिंग एक अलग विमान संग मेल खान्छ।WO3(H2O)0.333 र W32O84 प्लेनहरू क्रमशः सेतो र नीलो रङका छन्, र तिनीहरूको सम्बन्धित XRD चुचुराहरू चित्र 1b मा पनि देखाइएको छ।औंठी रेखाचित्रमा देखाइएको पहिलो औंठी (०२२) वा (६२०) विवर्तन समतलको एक्स-रे ढाँचामा पहिलो चिन्ह लगाइएको शिखरसँग मेल खान्छ।(022) देखि (402) घण्टीहरू सम्म, d-स्पेसिङ मानहरू 3.30, 3.17, 2.38, 1.93, र 1.69 Å, 3.30, 3.17, 2, 45, 1.93 को XRD मानहरूसँग मिल्दोजुल्दो छन्।र 1.66 Å, जुन क्रमशः 44, 45 को बराबर छ।
(a) HWO को HR-TEM छवि, (b) विस्तारित छवि देखाउँछ।ग्रेटिंग प्लेनका छविहरू (c) मा देखाइएको छ, इनसेट (c) ले प्लेनहरूको विस्तारित छवि र (002) र (620) प्लेनहरूसँग सम्बन्धित 0.33 एनएमको पिच d देखाउँछ।(d) WO3(H2O)0.333 (सेतो) र W32O84 (नीलो) सँग सम्बन्धित विमानहरू देखाउँदै HWO घण्टी ढाँचा।
XPS विश्लेषण टंगस्टनको सतह रसायन र अक्सीकरण अवस्था निर्धारण गर्न प्रदर्शन गरिएको थियो (चित्र S1 र 4)।संश्लेषित HWO को विस्तृत दायरा XPS स्क्यान स्पेक्ट्रम चित्र S1 मा देखाइएको छ, टंगस्टन को उपस्थिति को संकेत गर्दछ।W 4f र O 1s कोर स्तरहरूको XPS संकीर्ण-स्क्यान स्पेक्ट्रा चित्रमा देखाइएको छ।4a र b, क्रमशः।W 4f स्पेक्ट्रम W ओक्सीकरण अवस्थाको बाध्यकारी ऊर्जाहरूसँग सम्बन्धित दुई स्पिन-अर्बिट डबल्समा विभाजित हुन्छ।र 36.6 र 34.9 eV मा W 4f7/2 क्रमशः 40 को W4+ अवस्थाको विशेषता हो।०.३३३।फिट गरिएको डाटाले देखाउँदछ कि W6+ र W4+ को परमाणु प्रतिशतहरू क्रमशः 85% र 15% छन्, जुन XRD डाटाबाट अनुमानित मानहरूको नजिक छन् जुन दुई विधिहरू बीचको भिन्नतालाई विचार गर्दै।दुबै विधिहरूले कम सटीकताको साथ मात्रात्मक जानकारी प्रदान गर्दछ, विशेष गरी XRD।साथै, यी दुई विधिहरूले सामग्रीको विभिन्न भागहरू विश्लेषण गर्दछ किनभने XRD एक बल्क विधि हो जबकि XPS एक सतह विधि हो जुन केवल केहि न्यानोमिटरहरूमा पुग्छ।O 1s स्पेक्ट्रम 533 (22.2%) र 530.4 eV (77.8%) मा दुई चोटीहरूमा विभाजित छ।पहिलो OH सँग मेल खान्छ, र दोस्रो WO मा जालीमा अक्सिजन बन्धनसँग मेल खान्छ।OH कार्यात्मक समूहहरूको उपस्थिति HWO को हाइड्रेशन गुणहरूसँग अनुरूप छ।
कार्यात्मक समूहहरूको उपस्थिति र हाइड्रेटेड HWO संरचनामा पानीको अणुहरू समन्वय गर्न यी दुई नमूनाहरूमा FTIR विश्लेषण पनि गरिएको थियो।परिणामहरूले देखाउँछन् कि HWO-50% C76 नमूना र FT-IR HWO परिणामहरू HWO को उपस्थितिको कारणले समान देखिन्छ, तर चुचुराहरूको तीव्रता विश्लेषणको लागि तयारीमा प्रयोग गरिएको नमूनाको फरक मात्राको कारण फरक हुन्छ (चित्र 5a)।) HWO-50% C76 ले देखाउँदछ कि टंगस्टन अक्साइडको शिखर बाहेक सबै चुचुराहरू फुलरीनसँग सम्बन्धित छन् 24। विस्तृत चित्रमा।5a ले देखाउँदछ कि दुबै नमूनाहरूले ~ 710/cm मा धेरै बलियो फराकिलो ब्यान्ड प्रदर्शन गर्दछ HWO जाली संरचनामा OWO स्ट्रेचिंग दोलनहरू, WO लाई ~840/cm मा बलियो काँधको साथ।स्ट्रेचिङ कम्पनहरूको लागि, लगभग 1610/सेमीको तीव्र ब्यान्डलाई OH को झुकाउने कम्पनहरूलाई श्रेय दिइएको छ, जबकि लगभग 3400/सेमीमा फराकिलो अवशोषण ब्यान्डलाई हाइड्रोक्सिल समूहमा OH को स्ट्रेचिङ कम्पनहरूलाई श्रेय दिइएको छ।यी परिणामहरू फिग्समा XPS स्पेक्ट्रासँग मिल्दोजुल्दो छन्।4b, जहाँ WO कार्यात्मक समूहहरूले VO2+/VO2+ प्रतिक्रियाको लागि सक्रिय साइटहरू प्रदान गर्न सक्छन्।
HWO र HWO-50% C76 (a) को FTIR विश्लेषण, कार्यात्मक समूह र सम्पर्क कोण मापन (b, c) संकेत गरियो।
OH समूहले VO2+/VO2+ प्रतिक्रियालाई पनि उत्प्रेरित गर्न सक्छ, जबकि इलेक्ट्रोडको हाइड्रोफिलिसिटी बढाउँछ, जसले गर्दा प्रसार र इलेक्ट्रोन स्थानान्तरणको दरलाई बढावा दिन्छ।देखाइए अनुसार, HWO-50% C76 नमूनाले C76 को लागि अतिरिक्त शिखर देखाउँछ।~2905, 2375, 1705, 1607, र 1445 cm3 मा भएका चुचुराहरूलाई क्रमशः CH, O=C=O, C=O, C=C, र CO स्ट्रेचिङ कम्पनहरूमा तोक्न सकिन्छ।यो राम्रोसँग थाहा छ कि अक्सिजन कार्यात्मक समूह C=O र CO ले भ्यानेडियमको रेडक्स प्रतिक्रियाहरूको लागि सक्रिय केन्द्रहरूको रूपमा सेवा गर्न सक्छ।दुई इलेक्ट्रोडको भिजेको क्षमता परीक्षण गर्न र तुलना गर्न, चित्र 5b, c मा देखाइए अनुसार सम्पर्क कोण मापन लिइयो।HWO इलेक्ट्रोडले तुरुन्तै पानीका थोपाहरू अवशोषित गर्यो, उपलब्ध OH कार्यात्मक समूहहरूको कारणले सुपरहाइड्रोफिलिसिटीलाई संकेत गर्दछ।HWO-50% C76 अधिक हाइड्रोफोबिक छ, 10 सेकेन्ड पछि लगभग 135° को सम्पर्क कोणको साथ।यद्यपि, इलेक्ट्रोकेमिकल मापनमा, HWO-50% C76 इलेक्ट्रोड एक मिनेट भन्दा कममा पूर्ण रूपमा भिजेको थियो।ओसिलोपन मापन XPS र FTIR नतिजाहरु संग संगत छ, संकेत गर्दछ कि HWO सतह मा अधिक OH समूहहरु यसलाई अपेक्षाकृत अधिक हाइड्रोफिलिक बनाउँछ।
HWO र HWO-C76 nanocomposites को VO2+/VO2+ प्रतिक्रियाहरू परीक्षण गरियो र यो आशा गरिएको थियो कि HWO ले VO2+/VO2+ प्रतिक्रियामा मिश्रित एसिडमा क्लोरीन विकासलाई दबाउन सक्छ, र C76 ले वांछित VO2+/VO2+ रेडक्स प्रतिक्रियालाई थप उत्प्रेरित गर्नेछ।HWO निलम्बन र CCC मा %, 30%, र 50% C76 लगभग 2 mg/cm2 को कुल लोडको साथ इलेक्ट्रोडहरूमा जम्मा गरियो।
अंजीर मा देखाइएको छ।6, इलेक्ट्रोड सतहमा VO2+/VO2+ प्रतिक्रियाको गतिविज्ञान मिश्रित अम्लीय इलेक्ट्रोलाइटमा CV द्वारा जाँच गरिएको थियो।ग्राफमा विभिन्न उत्प्रेरकहरूको लागि ΔEp र Ipa/Ipc को सजिलो तुलनाको लागि धाराहरूलाई I/Ipa को रूपमा देखाइन्छ।हालको क्षेत्र एकाइ डेटा चित्र 2S मा देखाइएको छ।अंजीर मा।चित्र 6a ले देखाउँछ कि HWO ले इलेक्ट्रोड सतहमा VO2+/VO2+ रेडक्स प्रतिक्रियाको इलेक्ट्रोन स्थानान्तरण दरलाई थोरै बढाउँछ र परजीवी क्लोरीन विकासको प्रतिक्रियालाई दबाउन सक्छ।यद्यपि, C76 ले इलेक्ट्रोन स्थानान्तरण दरलाई उल्लेखनीय रूपमा बढाउँछ र क्लोरीन विकास प्रतिक्रियालाई उत्प्रेरित गर्दछ।तसर्थ, HWO र C76 को सही तरिकाले तयार गरिएको कम्पोजिटमा उत्कृष्ट गतिविधि र क्लोरीन इभोलुसन प्रतिक्रियालाई रोक्ने सबैभन्दा ठूलो क्षमता हुने अपेक्षा गरिएको छ।यो फेला पर्यो कि C76 को सामग्री बढाए पछि, इलेक्ट्रोडको इलेक्ट्रोकेमिकल गतिविधि सुधार भयो, जस्तै ΔEp मा कमी र Ipa/Ipc अनुपात (तालिका S3) मा वृद्धि द्वारा प्रमाण।यो Fig. 6d (तालिका S3) मा Nyquist प्लटबाट निकालिएको RCT मानहरूले पनि पुष्टि गरेको थियो, जुन C76 सामग्री बढ्दै जाँदा घट्दै गएको पाइयो।यी नतिजाहरू लीको अध्ययनसँग पनि मिल्दोजुल्दो छन्, जसमा मेसोपोरस WO3 मा मेसोपोरस कार्बनको थपिले VO2+/VO2+35 मा सुधारिएको चार्ज ट्रान्सफर गतिविज्ञान देखायो।यसले संकेत गर्छ कि प्रत्यक्ष प्रतिक्रिया इलेक्ट्रोड चालकता (C=C बन्ड) 18, 24, 35, 36, 37 मा अधिक निर्भर हुन सक्छ। यो [VO(H2O)5]2+ र [VO2(H2O)4]+ बीचको समन्वय ज्यामितिमा परिवर्तनको कारणले पनि हुन सक्छ, C76 ले प्रतिक्रिया ओभरवोल्ट द्वारा ऊर्जा घटाउँछ।यद्यपि, यो HWO इलेक्ट्रोडको साथ सम्भव नहुन सक्छ।
(a) ०.१ M VOSO4/1 M H2SO4 + 1 M HCl इलेक्ट्रोलाइटमा विभिन्न HWO:C76 अनुपातको साथ UCC र HWO-C76 कम्पोजिटहरूको VO2+/VO2+ प्रतिक्रियाको चक्रीय भोल्टामेट्रिक व्यवहार (ν = 5 mV/s)।(b) Randles-Sevchik र (c) निकोल्सन VO2+/VO2+ विधि डिफ्युजन दक्षता मूल्याङ्कन गर्न र k0(d) मानहरू प्राप्त गर्न।
HWO-50% C76 ले VO2+/VO2+ प्रतिक्रियाको लागि C76 जस्तै लगभग उस्तै इलेक्ट्रोकाटालिटिक गतिविधि प्रदर्शन गरेको मात्र होइन, तर अझ चाखलाग्दो कुरा, यसले चित्र 6a मा देखाइए अनुसार C76 को तुलनामा क्लोरीन विकासलाई पनि दबाएको छ, र छविमा सानो अर्धवृत्त पनि प्रदर्शन गर्दछ।6d (तल्लो RCT)।C76 ले HWO-50% C76 (तालिका S3) भन्दा उच्च स्पष्ट Ipa/Ipc देखाएको छ, सुधारिएको प्रतिक्रिया उल्टोपनको कारणले होइन, तर 1.2 V मा SHE सँग क्लोरीन घटाउने प्रतिक्रियाको शिखर ओभरल्यापको कारणले। HWO को उत्कृष्ट प्रदर्शन- 50% C76 उच्च आचरण र उच्च आचरणको लागि श्रेय दिइएको छ W-50% C76 उच्च नकारात्मकता र W-C76 को नकारात्मक प्रभावको बीचमा। HWO मा एच उत्प्रेरक कार्यक्षमता।कम क्लोरीन उत्सर्जनले पूर्ण सेलको चार्जिङ दक्षता सुधार गर्नेछ, जबकि सुधारिएको गतिविज्ञानले पूर्ण सेल भोल्टेजको दक्षतामा सुधार गर्नेछ।
समीकरण S1 अनुसार, प्रसार द्वारा नियन्त्रित अर्ध-उल्टाउन मिल्ने (अपेक्षाकृत ढिलो इलेक्ट्रोन स्थानान्तरण) प्रतिक्रियाको लागि, शिखर वर्तमान (IP) इलेक्ट्रोन (n), इलेक्ट्रोड क्षेत्र (A), प्रसार गुणांक (D), इलेक्ट्रोन स्थानान्तरण गुणांक (α) र स्क्यानिङ गति (ν) को संख्यामा निर्भर गर्दछ।परीक्षण गरिएको सामग्रीको प्रसार-नियन्त्रित व्यवहार अध्ययन गर्न, आईपी र ν1/2 बीचको सम्बन्धलाई चित्रण 6b मा प्लट गरिएको थियो र प्रस्तुत गरिएको थियो।सबै सामग्रीहरूले एक रैखिक सम्बन्ध देखाउने भएकोले, प्रतिक्रिया प्रसार द्वारा नियन्त्रण गरिन्छ।VO2+/VO2+ प्रतिक्रिया अर्ध-उल्टाउन सकिने भएकोले, रेखाको ढलान प्रसार गुणांक र α (समीकरण S1) को मानमा निर्भर गर्दछ।प्रसार गुणांक स्थिर (≈ 4 × 10–6 cm2/s)52 भएकोले, रेखाको ढलानमा भएको भिन्नताले α को विभिन्न मानहरूलाई प्रत्यक्ष रूपमा संकेत गर्दछ, र यसैले इलेक्ट्रोड सतहमा इलेक्ट्रोन स्थानान्तरण दर, जुन C76 र HWO -50% C76 ठाडो इलेक्ट्रोन स्थानान्तरण दर (उच्च) को लागि देखाइएको छ।
Table S3 (Fig. 6d) मा देखाइएको कम फ्रिक्वेन्सीको लागि गणना गरिएको Warburg स्लोप (W) मा सबै सामग्रीहरूको लागि 1 को नजिक मानहरू छन्, जसले रेडक्स प्रजातिहरूको पूर्ण प्रसारलाई सङ्केत गर्छ र ν1/2 को तुलनामा IP को रेखीय व्यवहार पुष्टि गर्छ। CV मापन गरिन्छ।HWO-50% C76 को लागि, वारबर्ग ढलान 1 देखि 1.32 सम्म विचलित हुन्छ, जसले अभिकर्मक (VO2+) को अर्ध-असीमित प्रसार मात्र होइन, तर इलेक्ट्रोड पोरोसिटीको कारणले फैलावट व्यवहारमा पातलो-तह व्यवहारको सम्भावित योगदानलाई पनि संकेत गर्दछ।
VO2+/VO2+ redox प्रतिक्रियाको उल्टोपन (इलेक्ट्रोन स्थानान्तरण दर) थप विश्लेषण गर्न, मानक दर स्थिर k041.42 निर्धारण गर्न निकोल्सन अर्ध-उल्टाउन मिल्ने प्रतिक्रिया विधि पनि प्रयोग गरिएको थियो।यो S2 समीकरण प्रयोग गरेर आयामविहीन काइनेटिक प्यारामिटर Ψ निर्माण गर्न गरिन्छ, जुन ΔEp को प्रकार्य हो, ν-1/2 को प्रकार्यको रूपमा।तालिका S4 ले प्रत्येक इलेक्ट्रोड सामग्रीको लागि प्राप्त Ψ मानहरू देखाउँछ।परिणामहरू (चित्र 6c) समीकरण S3 (प्रत्येक पङ्क्तिको छेउमा लेखिएको र तालिका S4 मा प्रस्तुत गरिएको) प्रयोग गरेर प्रत्येक प्लटको ढलानबाट k0 × 104 सेमी/सेकेन्ड प्राप्त गर्न प्लट गरिएको थियो।HWO-50% C76 मा उच्चतम ढलान (चित्र 6c) भएको फेला पर्यो, यसरी k0 को अधिकतम मान 2.47 × 10–4 cm/s हो।यसको मतलब यो इलेक्ट्रोडले सबैभन्दा छिटो गतिविज्ञान प्राप्त गर्छ, जुन चित्र 6a र d र तालिका S3 मा CV र EIS नतिजाहरूसँग मिल्दोजुल्दो छ।थप रूपमा, k0 को मान पनि RCT मान (तालिका S3) को प्रयोग गरी समीकरण S4 को Nyquist प्लट (चित्र 6d) बाट प्राप्त गरिएको थियो।EIS का यी k0 नतिजाहरू तालिका S4 मा संक्षेपित छन् र HWO-50% C76 ले synergistic प्रभावको कारणले उच्चतम इलेक्ट्रोन स्थानान्तरण दर प्रदर्शन गर्दछ।यद्यपि k0 मानहरू प्रत्येक विधिको फरक उत्पत्तिको कारणले भिन्न हुन्छन्, तिनीहरू अझै पनि परिमाणको समान क्रम देखाउँछन् र स्थिरता देखाउँछन्।
प्राप्त उत्कृष्ट गतिविज्ञानलाई पूर्ण रूपमा बुझ्नको लागि, इष्टतम इलेक्ट्रोड सामग्रीहरू अनकोटेड UCC र TCC इलेक्ट्रोडहरूसँग तुलना गर्न महत्त्वपूर्ण छ।VO2+/VO2+ प्रतिक्रियाको लागि, HWO-C76 ले सबैभन्दा कम ΔEp र राम्रो उल्टोपन मात्र देखाउँदैन, तर TCC को तुलनामा परजीवी क्लोरीन इभोलुसन प्रतिक्रियालाई पनि उल्लेखनीय रूपमा दबायो, जसलाई SHE (चित्र 7a) को सापेक्ष 1.45 V मा वर्तमान द्वारा मापन गरियो।स्थिरताको सर्तमा, हामीले HWO-50% C76 भौतिक रूपमा स्थिर रहेको मान्यौं किनभने उत्प्रेरकलाई PVDF बाइन्डरसँग मिसाइएको थियो र त्यसपछि कार्बन कपडा इलेक्ट्रोडहरूमा लागू गरियो।HWO-50% C76 ले UCC (चित्र 7b) को लागि 50 mV को तुलनामा 150 चक्र पछि 44 mV (अधोरण दर 0.29 mV/cycle) को शिखर पारी देखायो।यो ठूलो भिन्नता नहुन सक्छ, तर UCC इलेक्ट्रोडको गतिविज्ञान धेरै ढिलो हुन्छ र साइकल चलाउँदा घट्छ, विशेष गरी उल्टो प्रतिक्रियाहरूको लागि।यद्यपि TCC को उल्टाउने क्षमता UCC भन्दा धेरै राम्रो छ, TCC ले 150 चक्र पछि 73 mV को ठूलो चोटी शिफ्ट पाएको थियो, जुन यसको सतहमा ठूलो मात्रामा क्लोरिनको कारण हुन सक्छ।ताकि उत्प्रेरक इलेक्ट्रोड सतहमा राम्रोसँग पालना गर्दछ।परीक्षण गरिएका सबै इलेक्ट्रोडहरूबाट देख्न सकिन्छ, समर्थित उत्प्रेरकहरू बिना इलेक्ट्रोडहरूले पनि साइकल चलाउने अस्थिरताको फरक-फरक डिग्री देखाए, जसले साइकल चलाउने क्रममा शिखर विभाजनमा परिवर्तन उत्प्रेरक विभाजनको सट्टा रासायनिक परिवर्तनहरूको कारणले गर्दा सामग्रीको निष्क्रियताको कारण हो भनेर सुझाव दिन्छ।थप रूपमा, यदि उत्प्रेरक कणहरूको ठूलो मात्रा इलेक्ट्रोड सतहबाट अलग गरिनु पर्यो भने, यसले शिखर विभाजनमा उल्लेखनीय वृद्धि (44 mV मात्र होइन) निम्त्याउँछ, किनकि सब्सट्रेट (UCC) VO2+/VO2+ redox प्रतिक्रियाको लागि तुलनात्मक रूपमा निष्क्रिय छ।
UCC (a) र VO2+/VO2+ redox प्रतिक्रिया (b) को स्थिरताको तुलनामा उत्तम इलेक्ट्रोड सामग्रीको CV को तुलना।ν = 0.1 M VOSO4/1 M H2SO4 + 1 M HCl इलेक्ट्रोलाइटमा सबै CV को लागि 5 mV/s।
VRFB प्रविधिको आर्थिक आकर्षण बढाउन, उच्च ऊर्जा दक्षता हासिल गर्न भ्यानेडियम रेडक्स प्रतिक्रियाहरूको गतिविज्ञान विस्तार र बुझ्न आवश्यक छ।कम्पोजिट HWO-C76 तयार गरिएको थियो र VO2+/VO2+ प्रतिक्रियामा तिनीहरूको इलेक्ट्रोकैटालिटिक प्रभाव अध्ययन गरिएको थियो।HWO ले मिश्रित अम्लीय इलेक्ट्रोलाइटहरूमा थोरै गतिज वृद्धि देखाएको छ तर क्लोरीन विकासलाई उल्लेखनीय रूपमा दबायो।HWO: C76 को विभिन्न अनुपातहरू HWO- आधारित इलेक्ट्रोडहरूको गतिविज्ञानलाई थप अनुकूलन गर्न प्रयोग गरियो।C76 लाई HWO मा बढाउँदा परिमार्जित इलेक्ट्रोडमा VO2+/VO2+ प्रतिक्रियाको इलेक्ट्रोन स्थानान्तरण गतिविज्ञानमा सुधार हुन्छ, जसमध्ये HWO-50% C76 सबैभन्दा राम्रो सामग्री हो किनभने यसले चार्ज ट्रान्सफर प्रतिरोधलाई कम गर्छ र C76 र TCC निक्षेपको तुलनामा क्लोरीनलाई थप दमन गर्छ।।यो C=C sp2 हाइब्रिडाइजेशन, OH र W-OH कार्यात्मक समूहहरू बीचको समन्वयात्मक प्रभावको कारणले हो।HWO-50% C76 को दोहोरिएको साइकल चलाउँदाको गिरावट दर 0.29 mV/cycle भएको पाइयो, जबकि UCC र TCC को गिरावट दर क्रमशः 0.33 mV/cycle र 0.49 mV/cycle हो, जसले यसलाई धेरै स्थिर बनाउँछ।मिश्रित एसिड इलेक्ट्रोलाइट्स मा।प्रस्तुत नतिजाहरूले सफलतापूर्वक VO2+/VO2+ प्रतिक्रियाको लागि द्रुत गतिविज्ञान र उच्च स्थिरताको लागि उच्च प्रदर्शन इलेक्ट्रोड सामग्री पहिचान गर्दछ।यसले आउटपुट भोल्टेज बढाउनेछ, जसले VRFB को ऊर्जा दक्षता बढाउँछ, यसरी यसको भविष्यको व्यावसायीकरणको लागत घटाउँछ।
हालको अध्ययनमा प्रयोग गरिएका र/वा विश्लेषण गरिएका डाटासेटहरू उचित अनुरोधमा सम्बन्धित लेखकहरूबाट उपलब्ध छन्।
लुडरर जी एट अल।ग्लोबल कम-कार्बन ऊर्जा परिदृश्यहरूमा पवन र सौर्य ऊर्जा अनुमान गर्दै: एक परिचय।ऊर्जा बचत।६४, ५४२–५५१।https://doi.org/10.1016/j.eneco.2017.03.027 (2017)।
ली, एचजे, पार्क, एस र किम, एच। भ्यानेडियम/म्यांगनीज रेडक्स फ्लो ब्याट्रीको प्रदर्शनमा MnO2 वर्षाको प्रभावको विश्लेषण। ली, एचजे, पार्क, एस र किम, एच। भ्यानेडियम/म्यांगनीज रेडक्स फ्लो ब्याट्रीको प्रदर्शनमा MnO2 वर्षाको प्रभावको विश्लेषण।ली, एचजे, पार्क, एस र किम, एच। भ्यानेडियम म्यांगनीज रेडक्स फ्लो ब्याट्रीको प्रदर्शनमा MnO2 निक्षेपको प्रभावको विश्लेषण। 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। ली, HJ, पार्क, S. & Kim, H. MnO2ली, एचजे, पार्क, एस र किम, एच। भ्यानेडियम म्यांगनीज रेडक्स फ्लो ब्याट्रीहरूको प्रदर्शनमा MnO2 निक्षेपको प्रभावको विश्लेषण।जे इलेक्ट्रोकेमिस्ट्री।समाजवादी पार्टी।165(5), A952-A956।https://doi.org/10.1149/2.0881805jes (2018)।
Shah, AA, Tangirala, R., Singh, R., Wills, RGA & Walsh, FC सबै भ्यानेडियम फ्लो ब्याट्रीको लागि एक गतिशील इकाई सेल मोडेल। Shah, AA, Tangirala, R., Singh, R., Wills, RGA & Walsh, FC सबै भ्यानेडियम फ्लो ब्याट्रीको लागि एक गतिशील इकाई सेल मोडेल।शाह एए, टांगिराला आर, सिंह आर, विल्स आरजी।र वाल्श FK सबै भ्यानेडियम प्रवाह ब्याट्री को प्राथमिक सेल को एक गतिशील मोडेल। Shah, AA, Tangirala, R., Singh, R., Wills, RGA & Walsh, FC 全钒液流电池的动态单元电池模型। शाह, एए, टांगिराला, आर, सिंह, आर, विल्स, आरजीए र वाल्श, एफसी।शाह एए, टांगिराला आर, सिंह आर, विल्स आरजी।र वाल्श एफके मोडेल सबै भ्यानेडियम रेडक्स फ्लो ब्याट्रीको गतिशील सेल।जे इलेक्ट्रोकेमिस्ट्री।समाजवादी पार्टी।158(6), A671।https://doi.org/10.1149/1.3561426 (2011)।
Gandomi, YA, Aaron, DS, Zawodzinski, TA र Mench, MM in situ सम्भावित वितरण मापन र सबै-vanadium redox प्रवाह ब्याट्रीको लागि मान्य मोडेल। Gandomi, YA, Aaron, DS, Zawodzinski, TA र Mench, MM in situ सम्भावित वितरण मापन र सबै-vanadium redox प्रवाह ब्याट्रीको लागि मान्य मोडेल।गान्डोमी, यु।A., Aaron, DS, Zavodzinski, TA र Mench, MM in-situ सम्भावित वितरण मापन र सबै-vanadium प्रवाह ब्याट्री redox सम्भाव्यताको लागि मान्य मोडेल। 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勁林。 Gandomi, YA, Aaron, DS, Zawodzinski, TA र Mench, MM।全vanadium oxidase redox液流液的原位संभावित वितरणको मापन र प्रमाणीकरण मोडेल।गान्डोमी, यु।A., Aaron, DS, Zavodzinski, TA र Mench, MM मोडेल मापन र सबै-vanadium फ्लो redox ब्याट्रीहरूको लागि in-situ सम्भावित वितरणको प्रमाणीकरण।जे इलेक्ट्रोकेमिस्ट्री।समाजवादी पार्टी।163(1), A5188-A5201।https://doi.org/10.1149/2.0211601jes (2016)।
Tsushima, S. & Suzuki, T. मोडलिङ र इलेक्ट्रोड आर्किटेक्चर अनुकूलन गर्नको लागि इन्टरडिजिटेटेड फ्लो फिल्डको साथ भ्यानेडियम रेडक्स फ्लो ब्याट्रीको सिमुलेशन। Tsushima, S. & Suzuki, T. मोडलिङ र इलेक्ट्रोड आर्किटेक्चर अनुकूलन गर्नको लागि इन्टरडिजिटेटेड फ्लो फिल्डको साथ भ्यानेडियम रेडक्स फ्लो ब्याट्रीको सिमुलेशन।Tsushima, S. र Suzuki, T. इलेक्ट्रोड आर्किटेक्चरको अनुकूलनको लागि काउन्टर-ध्रुवीकृत प्रवाहको साथ फ्लो-थ्रु भ्यानेडियम रेडक्स ब्याट्रीको मोडेलिङ र सिमुलेशन। Tsushima, S. & Suzuki, T. 具有叉指流场的钒氧化还原液流电池的建模和仿真，用于优化电极। Tsushima, S. & Suzuki, T. 叉指流场的叉指流场的叉指流场的叉指流场的भ्यानाडियम अक्साइड रिडक्शन लिक्विड स्ट्रिम ब्याट्रीको मोडेलिङ र इलेक्ट्रोड संरचनालाई अनुकूलन गर्न सिमुलेशन।Tsushima, S. र Suzuki, T. इलेक्ट्रोड संरचना को अनुकूलन को लागी काउन्टर-पिन प्रवाह क्षेत्रहरु संग vanadium redox प्रवाह ब्याट्री को मोडेलिङ र सिमुलेशन।जे इलेक्ट्रोकेमिस्ट्री।समाजवादी पार्टी।167(2), 020553। https://doi.org/10.1149/1945-7111/ab6dd0 (2020)।
Sun, B. & Skyllas-Kazacos, M. भ्यानेडियम रेडक्स फ्लो ब्याट्री अनुप्रयोगको लागि ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड सामग्रीको परिमार्जन — I। Sun, B. & Skyllas-Kazacos, M. भ्यानेडियम रेडक्स फ्लो ब्याट्री अनुप्रयोगको लागि ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड सामग्रीको परिमार्जन — I।सन, बी र साइलास-काजाकोस, एम। भ्यानेडियम रेडक्स ब्याट्रीहरूको लागि ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड सामग्रीको परिमार्जन - I। Sun, B. & Skyllas-Kazacos, M. 石墨电极材料在钒氧化还原液流电池应用中的改性—I। Sun, B. & Skyllas-Kazacos, M. भ्यानेडियम अक्सीकरण घटाउने तरल ब्याट्री अनुप्रयोगमा 石墨 इलेक्ट्रोड सामग्रीको परिमार्जन ——I।सन, बी र साइलास-काजाकोस, एम। भ्यानेडियम रेडक्स ब्याट्रीहरूमा प्रयोगको लागि ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड सामग्रीको परिमार्जन - I।गर्मी उपचार इलेक्ट्रोकेम।एक्टा ३७(७), १२५३-१२६०।https://doi.org/10.1016/0013-4686(92)85064-R (1992)।
Liu, T., Li, X., Zhang, H. & Chen, J. सुधारिएको पावर घनत्वको साथ भ्यानेडियम फ्लो ब्याट्रीहरू (VFBs) तर्फ इलेक्ट्रोड सामग्रीमा प्रगति। Liu, T., Li, X., Zhang, H. & Chen, J. सुधारिएको पावर घनत्वको साथ भ्यानेडियम फ्लो ब्याट्रीहरू (VFBs) तर्फ इलेक्ट्रोड सामग्रीमा प्रगति।Liu, T., Li, X., Zhang, H. र Chen, J. सुधारिएको पावर घनत्वको साथ भ्यानेडियम फ्लो ब्याट्री (VFB) मा इलेक्ट्रोड सामग्रीमा प्रगति। 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। लिउ, टी., ली, एक्स, झांग, एच र चेन, जे।Liu, T., Li, S., Zhang, H. र Chen, J. बढ्दो पावर घनत्वको साथ भ्यानेडियम रेडक्स फ्लो ब्याट्रीहरू (VFB) को लागि इलेक्ट्रोड सामग्रीमा अग्रिम।जे एनर्जी केमिस्ट्री।२७(५), १२९२-१३०३।https://doi.org/10.1016/j.jechem.2018.07.003 (2018)।
लिउ, QH et al।अनुकूलित इलेक्ट्रोड कन्फिगरेसन र झिल्ली चयनको साथ उच्च दक्षता भ्यानेडियम रेडक्स फ्लो सेल।जे इलेक्ट्रोकेमिस्ट्री।समाजवादी पार्टी।159(8), A1246-A1252।https://doi.org/10.1149/2.051208jes (2012)।
Wei, G., Jia, C., Liu, J. & Yan, C. कार्बनले भेनेडियम रेडक्स फ्लो ब्याट्री अनुप्रयोगको लागि समर्थित कार्बन नानोट्यूब उत्प्रेरक कम्पोजिट इलेक्ट्रोड महसुस गर्यो। Wei, G., Jia, C., Liu, J. & Yan, C. कार्बनले भेनेडियम रेडक्स फ्लो ब्याट्री अनुप्रयोगको लागि समर्थित कार्बन नानोट्यूब उत्प्रेरक कम्पोजिट इलेक्ट्रोड महसुस गर्यो।Wei, G., Jia, Q., Liu, J. र Yang, K. कम्पोजिट इलेक्ट्रोड उत्प्रेरक कार्बन नानोट्यूबमा आधारित कार्बन फेल सब्सट्रेट भ्यानेडियम रेडक्स ब्याट्रीमा प्रयोगको लागि। Wei, G., Jia, C., Liu, J. & Yan, C. 用于钒氧化还原液流电池应用的碳毡负载碳纳米管催化創。 Wei, G., Jia, C., Liu, J. & Yan, C. कार्बन फेल्ट-लोड गरिएको कार्बन नैनोट्यूब उत्प्रेरक कम्पोजिट इलेक्ट्रोड भ्यानेडियम अक्सीकरण घटाउने तरल प्रवाह ब्याट्री अनुप्रयोगको लागि।Wei, G., Jia, Q., Liu, J. र Yang, K. कार्बन नानोट्यूब उत्प्रेरकको कम्पोजिट इलेक्ट्रोड भ्यानेडियम रेडक्स ब्याट्रीहरूमा प्रयोगको लागि कार्बन फेल सब्सट्रेट।जे पावर।220, 185-192।https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2012.07.081 (2012)।
Moon, S., Kwon, BW, Chung, Y. & Kwon, Y. भ्यानेडियम रेडक्स फ्लो ब्याट्रीको प्रदर्शनमा एसिडिफाइड CNT मा लेपित बिस्मथ सल्फेटको प्रभाव। Moon, S., Kwon, BW, Chung, Y. & Kwon, Y. भ्यानेडियम रेडक्स फ्लो ब्याट्रीको प्रदर्शनमा एसिडिफाइड CNT मा लेपित बिस्मथ सल्फेटको प्रभाव।Moon, S., Kwon, BW, Chang, Y. र Kwon, Y. फ्लो-थ्रु भ्यानेडियम रेडक्स ब्याट्रीको विशेषताहरूमा अक्सिडाइज्ड CNT मा जम्मा भएको बिस्मथ सल्फेटको प्रभाव। Moon, S., Kwon, BW, Chung, Y. & Kwon, Y. 涂在酸化CNT 上的硫酸铋对钒氧化还原液流电池性能的影响। Moon, S., Kwon, BW, Chung, Y. & Kwon, Y. भ्यानेडियम अक्सीकरण घटाउने तरल प्रवाह ब्याट्री प्रदर्शनमा CNT अक्सीकरणमा बिस्मथ सल्फेटको प्रभाव।Moon, S., Kwon, BW, Chang, Y. र Kwon, Y. फ्लो-थ्रु भ्यानेडियम रेडक्स ब्याट्रीहरूको विशेषताहरूमा अक्सिडाइज्ड CNT मा जम्मा गरिएको बिस्मथ सल्फेटको प्रभाव।जे इलेक्ट्रोकेमिस्ट्री।समाजवादी पार्टी।166(12), A2602।https://doi.org/10.1149/2.1181912jes (2019)।
हुआंग आर.-एच।भ्यानेडियम रेडक्स फ्लो ब्याट्रीहरूको लागि Pt/Multilayer कार्बन नानोट्यूब परिमार्जित सक्रिय इलेक्ट्रोडहरू।जे इलेक्ट्रोकेमिस्ट्री।समाजवादी पार्टी।१५९(१०), A१५७९।https://doi.org/10.1149/2.003210jes (2012)।
कान, एस एट अल।भ्यानेडियम रेडक्स फ्लो ब्याट्रीहरूले अर्गानोमेटलिक स्क्याफोल्डहरूबाट व्युत्पन्न नाइट्रोजन-डोपड कार्बन नानोट्यूबले सजिएको इलेक्ट्रोकाटलिस्टहरू प्रयोग गर्दछ।जे इलेक्ट्रोकेमिस्ट्री।समाजवादी पार्टी।165(7), A1388।https://doi.org/10.1149/2.0621807jes (2018)।
खान, पी एट अल।ग्राफिन अक्साइड नानोसिटहरूले भ्यानेडियम रेडक्स फ्लो ब्याट्रीहरूमा VO2+/ र V2+/V3+ रेडक्स जोडीहरूको लागि उत्कृष्ट इलेक्ट्रोकेमिकली सक्रिय सामग्रीको रूपमा सेवा गर्दछ।कार्बन ४९(२), ६९३–७००।https://doi.org/10.1016/j.carbon.2010.10.022 (2011)।
Gonzalez Z. et al।भ्यानेडियम रेडक्स ब्याट्री अनुप्रयोगहरूको लागि ग्रेफाइन-परिमार्जित ग्रेफाइटको उत्कृष्ट इलेक्ट्रोकेमिकल प्रदर्शन।जे पावर।३३८, १५५-१६२।https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2016.10.069 (2017)।
González, Z., Vizireanu, S., Dinescu, G., Blanco, C. र Santamaría, R. कार्बन नानोवाल्स पातलो फिल्महरू भ्यानेडियम रेडक्स फ्लो ब्याट्रीहरूमा नानोस्ट्रक्चर्ड इलेक्ट्रोड सामग्रीको रूपमा। González, Z., Vizireanu, S., Dinescu, G., Blanco, C. र Santamaría, R. कार्बन नानोवाल्स पातलो फिल्महरू भ्यानेडियम रेडक्स फ्लो ब्याट्रीहरूमा नानोस्ट्रक्चर्ड इलेक्ट्रोड सामग्रीको रूपमा।González Z., Vizirianu S., Dinescu G., Blanco C. र Santamaria R. कार्बन न्यानोवालहरूको पातलो फिल्महरू भ्यानेडियम रेडक्स फ्लो ब्याट्रीहरूमा नानोस्ट्रक्चर्ड इलेक्ट्रोड सामग्रीको रूपमा।González Z., Vizirianu S., Dinescu G., Blanco S. र Santamaria R. कार्बन नानोवाल फिल्महरू भ्यानेडियम रेडक्स फ्लो ब्याट्रीहरूमा नानोस्ट्रक्चर्ड इलेक्ट्रोड सामग्रीको रूपमा।नानो ऊर्जा १(६), ८३३–८३९।https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2012.07.003 (2012)।
Opar, DO, Nankya, R., Lee, J. & Jung, H. त्रि-आयामी मेसोपोरस ग्राफिन-परिमार्जित कार्बन उच्च-कार्यक्षमता भ्यानेडियम रेडक्स फ्लो ब्याट्रीहरूको लागि महसुस गरियो। Opar, DO, Nankya, R., Lee, J. & Jung, H. त्रि-आयामी मेसोपोरस ग्राफिन-परिमार्जित कार्बन उच्च-कार्यक्षमता भ्यानेडियम रेडक्स फ्लो ब्याट्रीहरूको लागि महसुस गरियो।Opar DO, Nankya R., Lee J., र Yung H. उच्च प्रदर्शन भ्यानेडियम रेडक्स फ्लो ब्याट्रीहरूको लागि त्रि-आयामी ग्राफिन-परिमार्जित मेसोपोरस कार्बन महसुस गरियो। Opar, DO, Nankya, R., Lee, J. & Jung, H. 用于高性能钒氧化还原液流电池的三维介孔石墨烯改性。 ओपर, डीओ, नान्क्या, आर, ली, जे र जंग, एच।Opar DO, Nankya R., Lee J., र Yung H. उच्च प्रदर्शन भ्यानेडियम रेडक्स फ्लो ब्याट्रीहरूको लागि त्रि-आयामी ग्राफिन-परिमार्जित मेसोपोरस कार्बन महसुस गरियो।इलेक्ट्रोकेम।ऐन ३३०, १३५२७६। https://doi.org/10.1016/j.electacta.2019.135276 (2020)।