Nature.com گهمڻ لاءِ توهان جي مهرباني.برائوزر جو نسخو توهان استعمال ڪري رهيا آهيو محدود CSS سپورٽ آهي.بهترين تجربي لاءِ، اسان سفارش ڪريون ٿا ته توهان هڪ اپڊيٽ ٿيل برائوزر استعمال ڪريو (يا انٽرنيٽ ايڪسپلورر ۾ مطابقت واري موڊ کي بند ڪريو).ساڳئي وقت ۾، مسلسل حمايت کي يقيني بڻائڻ لاء، اسان سائيٽ کي بغير اسٽائل ۽ جاوا اسڪرپٽ پيش ڪنداسين.
هڪ ڪارسيل هڪ ئي وقت ۾ ٽي سلائڊ ڏيکاريندي.اڳيون ۽ اڳيون بٽڻ استعمال ڪريو ھڪڙي وقت ۾ ٽن سلائڊن ذريعي ھلڻ لاءِ، يا ھڪ وقت ۾ ٽن سلائڊن ذريعي ھلڻ لاءِ آخر ۾ سلائيڊر بٽڻ استعمال ڪريو.
آل وينڊيم فلو-ذريعي ريڊڪس بيٽرين (VRFBs) جي نسبتا وڏي قيمت انهن جي وسيع استعمال کي محدود ڪري ٿي.Electrochemical reactions جي kinetics کي بهتر ڪرڻ جي ضرورت آهي VRFB جي مخصوص طاقت ۽ توانائي جي ڪارڪردگي کي وڌائڻ لاءِ، ان ڪري VRFB جي kWh جي قيمت گھٽائي ٿي.هن ڪم ۾، هائيڊروٿرمل طور تي ٺهيل هائيڊريٽ ٽنگسٽن آڪسائيڊ (HWO) نانو ذرات، C76 ۽ C76/HWO، ڪاربان ڪپڙي جي اليڪٽروڊس تي جمع ڪيا ويا ۽ VO2+/VO2+ ريڊڪس ردعمل لاءِ electrocatalysts طور آزمايا ويا.فيلڊ اي ايميشن اسڪيننگ اليڪٽران مائڪرو اسپيڪٽرو اسڪوپي (FESEM)، توانائي منتشر ايڪس ري اسپيڪٽروڪوپي (EDX)، هاءِ ريزوليوشن ٽرانسميشن اليڪٽران مائڪرو اسڪوپي (HR-TEM)، ايڪس ري ڊفراڪشن (XRD)، ايڪس ري فوٽو اليڪٽران اسپيڪٽرو اسڪوپي (XPS)، انفراريڊ فوئرر ٽرانسفارم اسپيڪٽرو اسپيڪٽرو اسڪوپي (اي ايف ٽي آءِ آر اسپيڪٽرو اسڪوپي ۽ رابطي جي ماپ)اهو معلوم ڪيو ويو آهي ته HWO ۾ C76 fullerenes جو اضافو اليڪٽرروڊ ڪينيٽيڪس کي بهتر ڪري سگهي ٿو برقي چالکائي وڌائي ۽ ان جي مٿاڇري تي آڪسائيڊ ٿيل فنڪشنل گروپ مهيا ڪري، ان ڪري VO2+/VO2+ ريڊڪس ردعمل کي فروغ ڏئي ٿو.HWO/C76 جامع (50 wt% C76) VO2+/VO2+ رد عمل لاءِ بهترين انتخاب ثابت ٿيو ΔEp جي 176 mV سان، جڏهن ته غير علاج ٿيل ڪاربان ڪپڙو (UCC) 365 mV هو.ان کان علاوه، HWO/C76 جامع ڏيکاريو پراسيٽڪ کلورين ارتقاء جي رد عمل تي W-OH فنڪشنل گروپ جي ڪري هڪ اهم رڪاوٽ اثر.
شديد انساني سرگرمي ۽ تيز صنعتي انقلاب سبب بجليءَ جي گهرج هڪ نه رکجي سگهي ٿي، جيڪا هر سال 3 سيڪڙو جي حساب سان وڌي رهي آهي.ڏهاڪن تائين، توانائي جي ذريعن جي طور تي فوسل ايندھن جو وسيع استعمال گرين هائوس گيس جي اخراج جو سبب بڻيو آهي جيڪو گلوبل وارمنگ، پاڻي ۽ هوا جي آلودگي ۾ مدد ڪري ٿو، سڄي ماحولياتي نظام کي خطرو آهي.نتيجي طور، صاف ۽ قابل تجديد واء ۽ شمسي توانائي جو دخول 20501 تائين ڪل بجلي جي 75 سيڪڙو تائين پهچڻ جو امڪان آهي. پر، جڏهن قابل تجديد ذريعن مان بجلي جو حصو ڪل بجلي جي پيداوار جي 20 سيڪڙو کان وڌيڪ آهي، گرڊ غير مستحڪم ٿي ويندو آهي.
سڀني انرجي اسٽوريج سسٽمن ۾ جيئن ته هائبرڊ وينڊيم ريڊڪس فلو بيٽري 2، آل وينڊيم ريڊڪس فلو بيٽري (VRFB) پنهنجي ڪيترن ئي فائدن جي ڪري تمام تيزيءَ سان ترقي ڪئي آهي ۽ ان کي ڊگهي مدي واري توانائي اسٽوريج (اٽڪل 30 سال) لاءِ بهترين حل سمجهيو ويندو آهي.) قابل تجديد توانائي سان ميلاپ ۾ اختيارن 4.اهو طاقت ۽ توانائي جي کثافت جي علحدگي، تيز جواب، ڊگهي سروس جي زندگي، ۽ لي-آئن ۽ ليڊ ايسڊ بيٽرين لاءِ $93-140/kWh جي مقابلي ۾ $65/kWh جي نسبتاً گهٽ سالياني قيمت ۽ 279-420 آمريڪي ڊالر في ڪلواٽ.بيٽري ترتيب سان 4.
بهرحال، انهن جي وڏي پيماني تي ڪمرشلائيزيشن اڃا تائين انهن جي نسبتا اعلي سسٽم سرمائي جي قيمتن جي ڪري محدود آهي، خاص طور تي سيل اسٽيڪ 4,5 جي ڪري.اهڙيء طرح، ٻه اڌ-عنصر رد عمل جي متحرڪ وڌائڻ سان اسٽيڪ ڪارڪردگي کي بهتر بڻائي اسٽيڪ سائيز کي گھٽائي سگھي ٿو ۽ اھڙيء طرح قيمت گھٽائي سگھي ٿي.تنهن ڪري، اليڪٽرروڊ جي مٿاڇري تي تيز اليڪٽران جي منتقلي ضروري آهي، جيڪو اليڪٽرروڊ جي ڊيزائن، ساخت ۽ ساخت تي منحصر آهي ۽ محتاط اصلاح جي ضرورت آهي6.سٺي ڪيميائي ۽ اليڪٽرڪ ڪيميڪل استحڪام ۽ ڪاربان اليڪٽروڊس جي سٺي برقي چالکائي جي باوجود، انهن جي غير علاج ٿيل ڪينيٽيڪس آڪسيجن فنڪشنل گروپن ۽ هائيڊروفيلڪيت 7,8 جي غير موجودگي جي ڪري سست آهن.تنهن ڪري، مختلف electrocatalysts ڪاربن جي بنياد تي اليڪٽرروڊس، خاص طور تي ڪاربان نانو اسٽريچرز ۽ ميٽيل آڪسائيڊس سان گڏ ڪيا ويا آهن، ٻنهي اليڪٽرروڊس جي ڪينيٽيڪس کي بهتر ڪرڻ لاء، ان ڪري VRFB اليڪٽرروڊ جي ڪينيٽيڪس کي وڌايو.
C76 تي اسان جي پوئين ڪم کان علاوه، اسان پھريون ڀيرو ھن فلرين جي شاندار اليڪٽرڪ ڪيٽالائيٽڪ سرگرمي کي VO2+/VO2+ لاءِ، چارج جي منتقلي، گرميءَ سان علاج ٿيل ۽ غير علاج ٿيل ڪاربان ڪپڙي جي مقابلي ۾ ٻڌايو.مزاحمت 99.5٪ ۽ 97٪ طرفان گھٽجي وئي آهي.C76 جي مقابلي ۾ VO2+/VO2+ ردعمل لاءِ ڪاربان مواد جي ڪيٽيليٽڪ ڪارڪردگي جدول S1 ۾ ڏيکاريل آهي.ٻئي طرف، ڪيترن ئي ڌاتو آڪسائيڊس جهڙوڪ CeO225، ZrO226، MoO327، NiO28، SnO229، Cr2O330 ۽ WO331، 32، 33، 34، 35، 36، 37 استعمال ڪيا ويا آهن ڇاڪاڻ ته انهن جي وڌايل گندگي ۽ ڪارڪردگي آڪسائيڊٽي جي ڪري.، 38. گروپ.VO2+/VO2+ رد عمل ۾ انهن ڌاتو آڪسائيڊز جي ڪيٽيليٽڪ سرگرمي ٽيبل S2 ۾ پيش ڪئي وئي آهي.WO3 وڏي تعداد ۾ ڪمن ۾ استعمال ڪيو ويو آھي ان جي گھٽ قيمت، تيزابيت واري ميڊيا ۾ اعلي استحڪام، ۽ اعلي ڪيٽيليٽڪ سرگرمي 31,32,33,34,35,36,37,38.بهرحال، WO3 جي ڪري ڪيٿوڊڪ ڪينيٽيڪس ۾ سڌارو غير معمولي آهي.WO3 جي چالکائي کي بهتر ڪرڻ لاء، ڪيٿوڊڪ سرگرمي تي گھٽ ٽنگسٽن آڪسائيڊ (W18O49) استعمال ڪرڻ جو اثر 38 آزمايو ويو.هائيڊريٽ ٿيل ٽنگسٽن آڪسائيڊ (HWO) ڪڏهن به VRFB ايپليڪيشنن ۾ آزمائي نه وئي آهي، جيتوڻيڪ اهو سپر ڪيپيسيٽر ايپليڪيشنن ۾ وڌندڙ سرگرمي کي ظاهر ڪري ٿو ڇاڪاڻ ته اينهائيڊس WOx39,40 جي مقابلي ۾ تيز ڪيشن ڊفيوژن جي ڪري.ٽيون نسل وينڊيم ريڊڪس فلو بيٽري استعمال ڪري ٿي مخلوط ايسڊ اليڪٽرولائيٽ جو ٺهيل HCl ۽ H2SO4 بيٽري جي ڪارڪردگي کي بهتر ڪرڻ ۽ اليڪٽرولائٽ ۾ وينڊيم آئنز جي حل ۽ استحڪام کي بهتر ڪرڻ لاءِ.بهرحال، پارسياتي ڪلورين جي ارتقاء جو ردعمل ٽين نسل جي نقصانن مان هڪ بڻجي چڪو آهي، تنهنڪري کلورين جي تشخيص جي رد عمل کي روڪڻ جي طريقن جي ڳولا ڪيترن ئي تحقيقاتي گروپن جو ڌيان بڻجي ويو آهي.
هتي، VO2+/VO2+ رد عمل جا تجربا ڪيا ويا HWO/C76 ڪمپوزائٽس تي ڪاربان ڪپڙي جي اليڪٽروڊس تي جمع ڪيل ڪمپوزائٽس جي برقي چالکائي ۽ اليڪٽرروڊ مٿاڇري جي ريڊڪس ڪينيٽيڪس جي وچ ۾ توازن ڳولڻ جي لاءِ جڏهن ته پارسياتي ڪلورين جي ارتقا کي دٻايو ويو.جواب (CER).هائيڊريٽ ٿيل ٽنگسٽن آڪسائيڊ (HWO) نانو ذرات هڪ سادي هائيڊروٿرمل طريقي سان ٺهيل هئا.تجربا ڪيا ويا مخلوط ايسڊ اليڪٽرولائٽ (H2SO4/HCl) ۾ ٽئين نسل جي VRFB (G3) کي عملييت لاءِ ۽ HWO جي اثر جي تحقيق ڪرڻ لاءِ پرازي ڪلورين جي ارتقا جي رد عمل تي.
Vanadium (IV) سلفيٽ هائيڊريٽ (VOSO4، 99.9٪، Alfa-Aeser)، سلفورڪ ايسڊ (H2SO4)، هائڊروڪلورڪ ايسڊ (HCl)، ڊيميٿيلفارمائيڊ (DMF، سگما-Aldrich)، polyvinylidene fluoride (PVDF، Sigma) - Aldrich 9٪، ٽيونڊيم 9، ڊيوڊيم 9، 99.9٪ Sigma-Aldrich) ۽ هائيڊروفيلڪ ڪاربن ڪپڙي ELAT (فيول سيل اسٽور) هن مطالعي ۾ استعمال ڪيا ويا.
هائيڊريٽيڊ ٽنگسٽن آڪسائيڊ (HWO) هائيڊروٿرمل ريڪشن 43 ذريعي تيار ڪئي وئي جنهن ۾ 2 گرام Na2WO4 لوڻ کي 12 ملي H2O ۾ گهليو ويو هڪ بي رنگ محلول ڏيڻ لاءِ، پوءِ 12 ml جو 2 M HCl شامل ڪيو ويو ڊراپ وائز ۾ شامل ڪيو ويو هڪ پيلو پيلو معطلي ڏيڻ.slurry کي Teflon coated stainless steel autoclave ۾ رکيو ويو ۽ هڪ تندور ۾ 180 ° C. تي 3 ڪلاڪن لاءِ هائيڊرو تھرمل ردعمل لاءِ رکيو ويو.فلٽريشن ذريعي رهجي ويو، 3 ڀيرا ايٿانول ۽ پاڻي سان ڌويو ويو، تندور ۾ 70 ° C تي ~ 3 ڪلاڪ لاءِ خشڪ ڪيو ويو، ۽ پوءِ ٽريچر ڪيو ويو ته جيئن نيري-گري HWO پائوڊر ڏنو وڃي.
حاصل ڪيل (غير علاج ٿيل) ڪاربان ڪپڙي جي اليڪٽروڊس (سي سي ٽي) کي استعمال ڪيو ويو جيئن ٽيوب فرنس ۾ 450 ° سي تي هوا ۾ 15 ºC / منٽ جي گرمي جي شرح سان 10 ڪلاڪن تائين علاج ٿيل CCs (TCC) حاصل ڪرڻ لاءِ استعمال ڪيو ويو.جيئن اڳئين آرٽيڪل 24 ۾ بيان ڪيو ويو آهي.UCC ۽ TCC لڳ ڀڳ 1.5 سينٽي ويڪر ۽ 7 سينٽي ڊگهو اليڪٽروڊس ۾ ڪٽيا ويا.C76، HWO، HWO-10% C76، HWO-30% C76 ۽ HWO-50% C76 جون معطليون 20 mg .% (~2.22 mg) PVDF بائنڊر کي ~ 1 ml DMF ۾ شامل ڪندي تيار ڪيون ويون ۽ هڪجهڙائي کي بهتر ڪرڻ لاءِ 1 ڪلاڪ لاءِ سونيڪ ڪيو ويو.C76 جي 2 mg، HWO ۽ HWO-C76 مرکبات ترتيب وار طور تي لڳ ڀڳ 1.5 cm2 جي يو سي سي فعال اليڪٽرروڊ ايريا تي لاڳو ڪيا ويا.سڀئي ڪيٽالسٽس يو سي سي اليڪٽرروڊس تي لوڊ ڪيا ويا ۽ ٽي سي سي صرف مقابلي جي مقصدن لاءِ استعمال ڪيو ويو، جيئن اسان جي پوئين ڪم ڏيکاري ٿي ته گرمي جي علاج جي ضرورت نه هئي24.100 µl معطلي (لوڊ 2 mg) کي برش ڪرڻ سان وڌيڪ اثر لاءِ امپريشن سيٽنگ حاصل ڪئي وئي.ان کان پوء سڀني اليڪٽروڊس کي هڪ تندور ۾ 60 ° C تي رات جو خشڪ ڪيو ويو.اليڪٽرروڊز کي درست اسٽاڪ لوڊ ڪرڻ کي يقيني بڻائڻ لاءِ اڳتي ۽ پوئتي ماپيا ويندا آھن.ھڪ خاص جاميٽري ايريا (~ 1.5 cm2) حاصل ڪرڻ ۽ ڪيپيلري اثر جي ڪري اليڪٽرروڊ ڏانھن وينڊيم اليڪٽرولائيٽ جي اڀار کي روڪڻ لاءِ، فعال مواد تي پيرافين جي ھڪ پتلي پرت لاڳو ڪئي وئي.
فيلڊ اخراج اسڪيننگ اليڪٽران مائڪرو اسڪوپي (FESEM، Zeiss SEM الٽرا 60, 5 kV) استعمال ڪيو ويو HWO سطح جي مورفولوجي کي ڏسڻ لاءِ.Feii8SEM (EDX، Zeiss Inc.) سان ليس هڪ توانائي منتشر ايڪس ري اسپيڪٽروميٽر استعمال ڪيو ويو HWO-50٪ C76 عناصر کي UCC اليڪٽروڊس تي نقشي ڪرڻ لاءِ.هڪ اعليٰ ريزوليوشن ٽرانسميشن اليڪٽران مائڪرو اسڪوپ (HR-TEM، JOEL JEM-2100) 200 kV جي تيز رفتار وولٽيج تي ڪم ڪندي اعليٰ ريزوليوشن HWO ذرات ۽ ڊفرڪشن رينگز کي تصوير ڏيڻ لاءِ استعمال ڪيو ويو.Crystallography Toolbox (CrysTBox) سافٽ ويئر ringGUI فنڪشن کي استعمال ڪري ٿو HWO رنگ جي تفاوت جي نموني جو تجزيو ڪرڻ ۽ نتيجن کي XRD نموني سان موازنہ ڪرڻ لاءِ.UCC ۽ TCC جي جوڙجڪ ۽ گرافائيزيشن کي X-ray diffraction (XRD) ذريعي 2.4°/min جي اسڪين جي شرح تي 5° کان 70° Cu Kα (λ = 1.54060 Å) سان هڪ Panalytical X-ray diffractometer (ماڊل 3600) استعمال ڪيو ويو.XRD ڏيکاريو ڪرسٽل ساخت ۽ HWO جو مرحلو.PANalytical X'Pert HighScore سافٽ ويئر استعمال ڪيو ويو HWO چوٽي کي ٽنگسٽن آڪسائيڊ نقشن سان ملائڻ لاءِ جيڪو ڊيٽابيس 45 ۾ موجود آهي.HWO جا نتيجا TEM نتيجن سان مقابلو ڪيا ويا.HWO نموني جي ڪيميائي ساخت ۽ حالت ايڪس ري فوٽو اليڪٽران اسپيڪٽروڪوپي (XPS، ESCALAB 250Xi، ThermoScientific) ذريعي طئي ڪئي وئي.CASA-XPS سافٽ ويئر (v 2.3.15) استعمال ڪيو ويو چوٽي ڊيڪونولوشن ۽ ڊيٽا جي تجزيو لاءِ.HWO ۽ HWO-50% C76 جي مٿاڇري جي فنڪشنل گروپن کي طئي ڪرڻ لاءِ، ماپون ڪيون ويون فورئر ٽرانسفارم انفراريڊ اسپيڪٽروڪوپي (FTIR، Perkin Elmer spectrometer، KBr FTIR استعمال ڪندي).نتيجن جو مقابلو ڪيو ويو XPS نتيجن سان.رابطي جي زاويه جي ماپ (KRUSS DSA25) پڻ استعمال ڪيا ويا اليڪٽروڊز جي ويٽبلٽي کي خاص ڪرڻ لاء.
سڀني برقي ڪيميائي ماپن لاء، هڪ حياتياتي SP 300 ورڪ اسٽيشن استعمال ڪيو ويو.سائيڪڪ وولٽميٽري (CV) ۽ اليڪٽررو ڪيميڪل امپيڊنس اسپيڪٽروڪوپي (EIS) استعمال ڪيا ويا VO2+/VO2+ redox ردعمل جي اليڪٽروڊ ڪينيٽيڪس ۽ رد عمل جي شرح تي ريگينٽ ڊفيوژن (VOSO4(VO2+)) جو اثر.ٻنهي طريقن ۾ 1 M H2SO4 + 1 M HCl (تيزاب جو مرکب) ۾ 0.1 M VOSO4 (V4+) جي اليڪٽرولائيٽ ڪنسنٽريشن سان ٽي اليڪٽروڊ سيل استعمال ڪيا ويا.پيش ڪيل سڀ اليڪٽرڪ ڪيميڪل ڊيٽا IR درست ڪيا ويا آهن.هڪ سنتر ٿيل ڪيلومل اليڪٽرروڊ (SCE) ۽ هڪ پلاٽينم (Pt) ڪوئل استعمال ڪيا ويا حوالا ۽ انسداد اليڪٽرروڊ، ترتيب سان.CV لاءِ، اسڪين جي شرح (ν) جي 5، 20، ۽ 50 mV/s کي لاڳو ڪيو ويو VO2+/VO2+ امڪاني ونڊو لاءِ (0-1) V بمقابله SCE، پوءِ ترتيب ڏني وئي SHE لاءِ پلاٽ لاءِ (VSCE = 0.242 V بمقابله HSE).اليڪٽرروڊ سرگرمي جي برقرار رکڻ جي مطالعي لاء، بار بار سائيڪلڪ سي ويز ν 5 mV / s تي يو سي سي، TCC، UCC-C76، UCC-HWO، ۽ UCC-HWO-50٪ C76 تي ڪيا ويا.EIS جي ماپن لاءِ، VO2+/VO2+ ريڊڪس ردعمل جي فريڪوئنسي رينج 0.01-105 Hz هئي، ۽ اوپن-سرڪٽ وولٹیج (OCV) تي وولٹیج جي خرابي 10 mV هئي.هر تجربي کي 2-3 ڀيرا ورجايو ويو ته جيئن نتيجن جي تسلسل کي يقيني بڻائي سگهجي.متضاد شرح مستقل (k0) حاصل ڪيا ويا نڪولسن طريقي سان 46,47.
Hydrated tungsten oxide (HVO) ڪاميابيءَ سان hydrothermal طريقي سان ٺھيل آھي.تصوير ۾ SEM تصوير.1a ڏيکاري ٿو ته جمع ٿيل HWO 25-50 nm جي حد ۾ نانو ذرات جي ڪلسترن تي مشتمل آهي.
HWO جو X-ray تفاوت جو نمونو ڏيکاري ٿو چوٽي (001) ۽ (002) تي ~23.5° ۽ ~47.5° تي، جيڪي نان اسٽوچيوميٽريڪ WO2.63 (W32O84) (PDF 077–0810، a = 21.1.Å, 7 = 21. Å, 7 Å 84) جي خصوصيت آهن. β = γ = 90°)، جيڪو انهن جي صاف نيري رنگ سان ملندو آهي (تصوير 1b) 48.49.ٻيون چوٽيون لڳ ڀڳ 20.5°، 27.1°، 28.1°، 30.8°، 35.7°، 36.7° ۽ 52.7° تي مقرر ڪيون ويون (140)، (620)، (350)، (720)، (740)، (560°).) ) ۽ (970) تفاوت جهاز آرٿوگونل تائين WO2.63، ترتيب سان.ساڳيو ئي مصنوعي طريقو استعمال ڪيو ويو سونگارا وغيره.43 هڪ سفيد پيداوار حاصل ڪرڻ لاء، جيڪو WO3 (H2O) 0.333 جي موجودگي سان منسوب ڪيو ويو آهي.بهرحال، هن ڪم ۾، مختلف حالتن جي ڪري، هڪ نيري-گرين پيداوار حاصل ڪئي وئي، جنهن مان ظاهر ٿئي ٿو ته WO3 (H2O) 0.333 (PDF 087-1203، a = 7.3 Å، b = 12.5 Å، c = 7 .7 Å، α = β = γ = 90 ° جي آڪسائيڊ فارم کي گھٽايو.X'Pert HighScore سافٽ ويئر استعمال ڪندي نيم مقداري تجزيو ڏيکاريو ويو 26% WO3(H2O)0.333:74% W32O84.W32O84 کان وٺي W6+ ۽ W4+ (1.67:1 W6+:W4+) تي مشتمل آهي، W6+ ۽ W4+ جو اندازي مطابق مواد 72% W6+ ۽ 28% W4+ آهي.SEM تصويرون، 1-سيڪنڊ XPS اسپيڪٽرا نيوڪليس سطح تي، TEM تصويرون، FTIR اسپيڪٽرا، ۽ C76 ذرات جو رامان اسپيڪٽرا اسان جي پوئين مضمون ۾ پيش ڪيا ويا.Kawada et al. جي مطابق، 50,51 C76 جي ايڪس-ري تفاوت ٽوليوين کي هٽائڻ کان پوء، FCC جي monoclinic ساخت کي ظاهر ڪيو.
تصوير ۾ SEM تصويرون.2a ۽ b ڏيکاريو ته HWO ۽ HWO-50٪ C76 ڪاميابيء سان يو سي سي اليڪٽرروڊ جي ڪاربان فائبر تي ۽ وچ ۾ جمع ڪيا ويا.انجير ۾ SEM تصويرن تي ٽنگسٽن، ڪاربان ۽ آڪسيجن جا EDX عنصر نقشا.2c تصوير ۾ ڏيکاريل آهن.2d-f ظاهر ڪري ٿو ته ٽنگسٽن ۽ ڪاربان هڪجهڙائي سان ملايا ويا آهن (هڪ ساڳي ورڇ ڏيکاريندي) پوري اليڪٽروڊ جي مٿاڇري تي ۽ مجموعي طور تي جمع ٿيل طريقي جي نوعيت جي ڪري هڪجهڙائي ۾ جمع نه آهي.
جمع ٿيل HWO ذرات جي SEM تصويرون (a) ۽ HWO-C76 ذرات (b).EDX ميپنگ HWO-C76 تي لوڊ ڪيو ويو يو سي سي تي استعمال ڪندي علائقي کي تصوير ۾ استعمال ڪندي (c) نموني ۾ ٽنگسٽن (ڊي)، ڪاربان (اي)، ۽ آڪسيجن (ف) جي ورڇ ڏيکاري ٿو.
HR-TEM استعمال ڪيو ويو اعلي ميگنيفڪيشن اميجنگ ۽ ڪرسٽاللوگرافڪ معلومات لاءِ (شڪل 3).HWO نانوڪوب مورفولوجي کي ڏيکاري ٿو جيئن تصوير 3a ۾ ڏيکاريل آهي ۽ وڌيڪ واضح طور تي تصوير 3b ۾.چونڊيل علائقن جي تفاوت لاءِ نانوڪوب کي ميگنائي ڪرڻ سان، ڪو به گريٽنگ جي ڍانچي ۽ تفاوت جي جهازن کي ڏسي سگھي ٿو جيڪي Bragg قانون کي پورو ڪن ٿا، جيئن تصوير 3c ۾ ڏيکاريل آهي، جيڪو مواد جي ڪرسٽلنيٽي جي تصديق ڪري ٿو.تصوير 3c جي انسيٽ ۾ ڏيکاريو ويو آهي فاصلو d 3.3 Å (022) ۽ (620) تفاوت جهازن سان واسطو رکندڙ WO3 (H2O) 0.333 ۽ W32O84 مرحلن ۾ مليا آهن، ترتيب سان 43,44,49.هي مٿي بيان ڪيل XRD تجزيي سان مطابقت رکي ٿو (Fig. 1b) ڇاڪاڻ ته مشاهدو ڪيل گريٽنگ جهاز جي فاصلي ڊي (Fig. 3c) HWO نموني ۾ مضبوط ترين XRD چوٽي سان ملندڙ جلندڙ آهي.انگن اکرن جا نمونا پڻ انجير ۾ ڏيکاريا ويا آهن.3d، جتي هر انگوزي هڪ الڳ جهاز سان ملندو آهي.WO3(H2O)0.333 ۽ W32O84 جهاز ترتيب وار اڇا ۽ نيري رنگ جا آهن، ۽ انهن سان لاڳاپيل XRD چوٽيون پڻ تصوير 1b ۾ ڏيکاريل آهن.انگوزي ڊاگرام ۾ ڏيکاريل پهريون انگو (022) يا (620) تفاوت واري جهاز جي x-ray نموني ۾ پهرين نشان لڳل چوٽي سان ملندو آهي.(022) کان (402) انگن تائين، ڊي-اسپيسنگ ويلز 3.30، 3.17، 2.38، 1.93، ۽ 1.69 Å، 3.30، 3.17، 2، 45، 1.93 جي XRD قدرن سان مطابقت رکن ٿا.۽ 1.66 Å، جيڪو ترتيب سان 44، 45 جي برابر آهي.
(a) HWO جي HR-TEM تصوير، (b) ھڪڙي وڏي تصوير ڏيکاري ٿي.گريٽنگ جهازن جون تصويرون (c) ۾ ڏيکاريل آهن، inset (c) جهازن جي وڏي تصوير ڏيکاري ٿي ۽ (002) ۽ (620) جهازن سان ملندڙ 0.33 nm جي پچ ڊي ڏيکاري ٿي.(d) HWO انگوزي نموني ڏيکاريندي جهازن سان لاڳاپيل WO3 (H2O) 0.333 (اڇو) ۽ W32O84 (نيرو).
ٽنگسٽن جي سطح جي ڪيمسٽري ۽ آڪسائيڊريشن جي حالت کي طئي ڪرڻ لاء ايڪس پي ايس تجزيو ڪيو ويو (شڪل S1 ۽ 4).ٺهيل HWO جي وسيع رينج XPS اسڪين اسپيڪٽرم شڪل S1 ۾ ڏيکاريل آهي، ٽنگسٽن جي موجودگي کي ظاهر ڪري ٿو.W 4f ۽ O 1s بنيادي سطحن جو XPS تنگ-اسڪين اسپيڪٽرا تصوير ۾ ڏيکاريو ويو آهي.4a ۽ ب، ترتيب سان.W 4f اسپيڪٽرم ٻن اسپن مدار ڊبلٽس ۾ ورهائجي ٿو جيڪو W آڪسائيڊشن اسٽيٽ جي پابند توانائي سان مطابقت رکي ٿو.۽ W 4f7/2 تي 36.6 ۽ 34.9 eV ترتيب وار W4+ رياست 40 جي خصوصيت آهن.0.333.فٽ ٿيل ڊيٽا ڏيکاري ٿو ته W6+ ۽ W4+ جو ايٽمي فيصد بالترتيب 85٪ ۽ 15٪ آھن، جيڪي ٻن طريقن جي وچ ۾ فرق کي غور ڪندي XRD ڊيٽا مان تخميني قدرن جي ويجھو آھن.ٻئي طريقا مقدار جي معلومات مهيا ڪن ٿا گھٽ درستگي سان، خاص طور تي XRD.انهي سان گڏ، اهي ٻه طريقا مواد جي مختلف حصن جو تجزيو ڪن ٿا ڇو ته XRD هڪ بلڪ طريقو آهي جڏهن ته XPS هڪ سطحي طريقو آهي جيڪو صرف چند نانو ميٽر تائين پهچي ٿو.O 1s اسپيڪٽرم ٻن چوٽين ۾ ورهايل آهي 533 (22.2٪) ۽ 530.4 eV (77.8٪).پهريون OH سان ملندو آهي، ۽ ٻيو WO ۾ لٽيس ۾ آڪسيجن بانڊ سان.OH فنڪشنل گروپن جي موجودگي HWO جي هائيڊريشن ملڪيت سان مطابقت رکي ٿي.
انهن ٻن نمونن تي هڪ FTIR تجزيي پڻ ڪئي وئي هئي فنڪشنل گروپن جي موجودگي کي جانچڻ ۽ هائيڊريٽ HWO ساخت ۾ پاڻي جي ماليڪيول کي همٿائڻ.نتيجن مان ظاهر ٿئي ٿو ته HWO-50٪ C76 نموني ۽ FT-IR HWO جا نتيجا HWO جي موجودگي جي ڪري هڪجهڙا نظر اچن ٿا، پر چوٽي جي شدت مختلف نموني جي مختلف مقدار جي ڪري مختلف آهي جيڪا تجزيو جي تياري ۾ استعمال ڪئي وئي آهي (Fig. 5a).) HWO-50% C76 ڏيکاري ٿو ته ٽنگسٽن آڪسائيڊ جي چوٽيءَ کان سواءِ سڀئي چوٽيون، فلرين 24 سان لاڳاپيل آهن. تفصيلي تصوير ۾ ڏنل آهي.5a ڏيکاري ٿو ته ٻنهي نمونن جي نمائش ~ 710/cm تي هڪ تمام مضبوط وسيع بينڊ کي منسوب ڪيو ويو آهي OWO ڏانهن منسوب ٿيل oscillations کي HWO lattice structure ۾، هڪ مضبوط ڪلهي سان ~ 840/cm تي منسوب WO ڏانهن.اسٽريچنگ وائبريشنز لاءِ، اٽڪل 1610/cm تي هڪ تيز بينڊ OH جي موڙيندڙ وائبريشنز سان منسوب ڪيو ويو آهي، جڏهن ته 3400/cm تي هڪ وسيع جذب بينڊ هائيڊروڪسيل گروپن ۾ OH جي اسٽريچنگ وائبريشن ڏانهن منسوب ڪيو ويو آهي.اهي نتيجا انجير ۾ XPS اسپيڪٽرا سان برابر آهن.4b، جتي WO فنڪشنل گروپ VO2 + / VO2 + ردعمل لاء فعال سائيٽون مهيا ڪري سگھن ٿا.
HWO ۽ HWO-50٪ C76 (a) جو FTIR تجزيو، فنڪشنل گروپن ۽ رابطي جي زاوي جي ماپ (b، c).
OH گروپ پڻ VO2+/VO2+ رد عمل کي متحرڪ ڪري سگهي ٿو، جڏهن ته اليڪٽرروڊ جي هائيڊروفيلڪٽي کي وڌائي ٿو، ان ڪري ڦهلائڻ ۽ اليڪٽران جي منتقلي جي شرح کي وڌايو وڃي ٿو.جيئن ڏيکاريل آهي، HWO-50٪ C76 نموني ڏيکاري ٿو هڪ اضافي چوٽي C76 لاءِ.~ 2905، 2375، 1705، 1607، ۽ 1445 cm3 تي چوٽيون CH، O=C=O، C=O، C=C، ۽ CO اسٽريچنگ وائبريشنز کي ترتيب ڏئي سگھجن ٿيون.اهو مشهور آهي ته آڪسيجن فنڪشنل گروپ C=O ۽ CO وينڊيم جي ريڊڪس ردعمل لاء فعال مرڪز طور ڪم ڪري سگهن ٿا.ٻن اليڪٽروڊز جي ويٽبلٽي کي جانچڻ ۽ موازنہ ڪرڻ لاءِ، رابطي جي زاويه جي ماپ ورتي وئي جيئن تصوير 5b،c ۾ ڏيکاريل آهي.HWO اليڪٽرروڊ فوري طور تي پاڻي جي بوندن کي جذب ڪيو، جيڪو موجود OH فنڪشنل گروپن جي ڪري سپر هائيڊروفيلڪٽي کي ظاهر ڪري ٿو.HWO-50% C76 وڌيڪ هائيڊروفوبڪ آهي، 10 سيڪنڊن کان پوءِ اٽڪل 135° جي رابطي واري زاوي سان.بهرحال، برقي ڪيميائي ماپن ۾، HWO-50٪ C76 اليڪٽرروڊ هڪ منٽ کان به گهٽ وقت ۾ مڪمل طور تي گندو ٿي ويو.آبهوا جي ماپ XPS ۽ FTIR نتيجن سان مطابقت رکي ٿي، انهي مان ظاهر ٿئي ٿو ته HWO مٿاڇري تي وڌيڪ OH گروپ ان کي نسبتا وڌيڪ هائيڊروفيلڪ ٺاهيندا آهن.
VO2+/VO2+ HWO ۽ HWO-C76 nanocomposites جا رد عمل آزمايا ويا ۽ اها توقع ڪئي وئي ته HWO مخلوط تيزاب ۾ VO2+/VO2+ رد عمل ۾ ڪلورين جي ارتقا کي دٻائي ڇڏيندو، ۽ C76 وڌيڪ گهربل VO2+/VO2+ ريڊڪس ردعمل کي اڳتي وڌائيندو.٪، 30٪، ۽ 50٪ C76 HWO معطلي ۽ سي سي سي ۾ جمع ٿيل اليڪٽرروڊس تي مجموعي طور تي 2 mg/cm2 جي ڪل لوڊشيڊنگ سان.
جيئن تصوير ۾ ڏيکاريل آهي.6، اليڪٽرروڊ جي مٿاڇري تي VO2+/VO2+ ردعمل جي ڪينيٽيڪس کي CV پاران مخلوط تيزابي اليڪٽرولائيٽ ۾ جانچيو ويو.ΔEp ۽ Ipa/Ipc جي آسانيءَ سان مقابلي لاءِ مختلف ڪيٽالسٽن لاءِ سڌو سنئون گراف تي وهڪرن کي I/Ipa طور ڏيکاريو ويو آهي.موجوده ايريا يونٽ ڊيٽا تصوير 2S ۾ ڏيکاريل آهي.انجير تي.شڪل 6a ڏيکاري ٿو ته HWO اليڪٽرروڊ مٿاڇري تي VO2+/VO2+ ريڊڪس ردعمل جي اليڪٽران جي منتقلي جي شرح کي ٿورڙو وڌائي ٿو ۽ پرازي ڪلورين ارتقا جي رد عمل کي دٻائي ٿو.بهرحال، C76 خاص طور تي اليڪٽران جي منتقلي جي شرح کي وڌائي ٿو ۽ کلورين ارتقاء جي رد عمل کي وڌائي ٿو.تنهن ڪري، HWO ۽ C76 جو صحيح طريقي سان ٺهيل مجموعي کي بهترين سرگرمي ۽ کلورين ارتقاء جي رد عمل کي روڪڻ جي وڏي صلاحيت جي اميد آهي.اهو معلوم ٿيو ته C76 جي مواد کي وڌائڻ کان پوء، اليڪٽرروڊس جي اليڪٽرڪ ڪيميائي سرگرمي بهتر ٿي وئي، جيئن ته ΔEp ۾ گهٽتائي ۽ Ipa / Ipc تناسب ۾ اضافو (ٽيبل S3) ۾ اضافو ٿيو.اهو پڻ تصديق ڪيو ويو RCT قدرن مان نڪتل Nyquist پلاٽ مان نڪتل تصوير. 6d (ٽيبل S3) ۾، جيڪي C76 مواد وڌائڻ سان گھٽجي ويا.اهي نتيجا پڻ لي جي مطالعي سان مطابقت رکن ٿا، جنهن ۾ ميسوپورس WO3 ۾ ميسوپورس ڪاربان جو اضافو VO2+/VO2+35 تي بهتر چارج ٽرانسفر ڪينيٽيڪس ڏيکاري ٿو.ان مان ظاهر ٿئي ٿو ته سڌو رد عمل اليڪٽرروڊ چالڪيت (C=C بانڊ) 18, 24, 35, 36, 37 تي وڌيڪ ڀاڙي سگھي ٿو. اهو پڻ ٿي سگهي ٿو [VO(H2O)5]2+ ۽ [VO2(H2O)4]+ جي وچ ۾ ڪوآرڊينيشن جاميٽري ۾ تبديلي جي ڪري، C76 انرجي اوور وولٽ جي رد عمل جي ذريعي گھٽائي ٿي.بهرحال، اهو ممڪن ناهي HWO الیکٹروڊس سان.
(a) سائڪلڪ وولٽميٽرڪ رويي (ν = 5 mV/s) جو VO2+/VO2+ رد عمل جو UCC ۽ HWO-C76 ڪمپوزٽس مختلف HWO:C76 تناسب سان 0.1 M VOSO4/1 M H2SO4 + 1 M HCl اليڪٽرولائيٽ ۾.(b) Randles-Sevchik ۽ (c) نڪولسن VO2+/VO2+ طريقو diffusion ڪارڪردگيءَ جو جائزو وٺڻ ۽ k0(d) قدر حاصل ڪرڻ لاءِ.
نه رڳو HWO-50% C76 تقريبن ساڳي Electrocatalytic سرگرمي جي نمائش ڪري رهيو هو جيئن C76 VO2+/VO2+ رد عمل لاءِ، پر وڌيڪ دلچسپ ڳالهه اها آهي ته هن C76 جي مقابلي ۾ ڪلورين جي ارتقا کي پڻ دٻايو، جيئن تصوير 6a ۾ ڏيکاريل آهي، ۽ تصوير ۾ ننڍو نيم دائرو پڻ ڏيکاري ٿو.6d (هيٺيون RCT).C76 HWO-50% C76 (ٽيبل S3) کان وڌيڪ ظاهري Ipa/Ipc ڏيکاريو، نه ته بهتر رد عمل جي رد عمل جي ڪري، پر 1.2 V تي SHE سان کلورين جي گھٽتائي واري رد عمل جي چوٽي اوورليپ جي ڪري. HWO جي بهترين ڪارڪردگي 50٪ C76 ۽ W-50٪ C76 جي وچ ۾ منسوب ڪيو ويو آهي اعلي ڪارڪردگي ۽ اعلي منفي چارج جي وچ ۾ W-50-50-50 منفي چارج. HWO تي ايڇ ڪيٽيليٽڪ ڪارڪردگي.گھٽ کلورين جو اخراج مڪمل سيل جي چارجنگ ڪارڪردگي کي بهتر بڻائيندو، جڏهن ته بهتر ڪينيٽيڪس مڪمل سيل وولٽيج جي ڪارڪردگي کي بهتر بڻائي سگهندا.
مساوات S1 جي مطابق، هڪ اڌ ريورسيبل (نسبتا طور تي سست اليڪٽران جي منتقلي) رد عمل لاءِ جيڪو ڊفيوشن ذريعي ڪنٽرول ڪيو وڃي ٿو، چوٽي ڪرنٽ (IP) جو دارومدار اليڪٽرانن جي تعداد (n)، اليڪٽرروڊ ايريا (A)، ڊفيوشن ڪوئفيشٽ (D)، اليڪٽرانن جي منتقلي جو تعداد (α) ۽ اسڪيننگ اسپيڊ (ν).آزمائشي مواد جي تفاوت-ڪنٽرول ٿيل رويي جي مطالعي لاء، IP ۽ ν1/2 جي وچ ۾ لاڳاپو پلاٽ ڪيو ويو ۽ تصوير 6b ۾ پيش ڪيو ويو.جيئن ته سڀئي مواد هڪ لڪير سان تعلق ڏيکاري ٿو، ردعمل کي ڦهلائڻ جي ذريعي ڪنٽرول ڪيو ويندو آهي.جيئن ته VO2+/VO2+ رد عمل اڌ موٽڻ لائق آهي، ان ڪري لڪير جي سلپ جو دارومدار تفاوت جي کوٽائي ۽ α (مساوات S1) جي قدر تي آهي.جيئن ته diffusion coefficient مسلسل آهي (≈ 4 × 10–6 cm2/s)52، ليڪ جي سلپ ۾ فرق سڌو سنئون α جي مختلف قدرن کي ظاهر ڪري ٿو، ۽ ان ڪري اليڪٽران جي مٿاڇري تي اليڪٽران جي منتقلي جي شرح، جيڪا ڏيکاريل آهي C76 ۽ HWO -50% C76 لاءِ ڏيکاريل آهي تيز ترين اليڪٽرون منتقلي جي شرح (اوچائي).
واربرگ سلپ (W) ٽيبل S3 ۾ ڏيکاريل گھٽ تعدد لاءِ ڳڻيو ويو آھي (تصوير 6d) سڀني مواد لاءِ 1 جي ويجھو قدر آھن، ريڊڪس نسلن جي مڪمل پکيڙ کي ظاھر ڪري ٿو ۽ ν1/2 جي مقابلي ۾ IP جي لڪير واري رويي جي تصديق ڪري ٿو. CV ماپي ويندي آھي.HWO-50% C76 لاءِ، واربرگ سلپ 1 کان 1.32 تائين انحراف ڪري ٿو، نه رڳو ريجنٽ (VO2+) جي نيم لامحدود ڊفيوژن جي نشاندهي ڪري ٿو، پر اليڪٽروڊ پورسيٽي جي ڪري ڊفيوشن واري رويي ۾ پتلي پرت واري رويي جو به ممڪن حصو آهي.
VO2+/VO2+ redox ردعمل جي ريورسيبلٽي (اليڪٽران جي منتقلي جي شرح) جو وڌيڪ تجزيو ڪرڻ لاءِ، نڪولسن جي اڌ موٽڻ واري رد عمل جو طريقو پڻ استعمال ڪيو ويو معياري شرح مستقل k041.42 کي طئي ڪرڻ لاءِ.اهو ڪم ڪيو ويو آهي S2 مساوات کي استعمال ڪندي طول و عرض جي ڪائنيٽيڪ پيراميٽر Ψ، جيڪو ΔEp جو هڪ فنڪشن آهي، ν-1/2 جي فنڪشن جي طور تي.جدول S4 ڏيکاري ٿو Ψ قدر هر اليڪٽرروڊ مواد لاءِ حاصل ڪيل.نتيجا (Fig. 6c) هر پلاٽ جي سلپ مان k0 × 104 cm/s حاصل ڪرڻ لاءِ سازش ڪئي وئي مساوات S3 استعمال ڪندي (هر قطار جي اڳيان لکيل ۽ ٽيبل S4 ۾ پيش ڪيو ويو).HWO-50% C76 کي سڀ کان وڌيڪ سلپ (Fig. 6c) مليو، اهڙيءَ طرح k0 جي وڌ ۾ وڌ قدر 2.47 × 10–4 cm/s آهي.هن جو مطلب اهو آهي ته هي اليڪٽرروڊ تيز ترين ڪينيٽيڪس حاصل ڪري ٿو، جيڪا تصوير 6a ۽ ڊي ۽ ٽيبل S3 ۾ CV ۽ EIS نتيجن سان مطابقت رکي ٿي.ان کان علاوه، k0 جي قيمت پڻ حاصل ڪئي وئي Nyquist پلاٽ (Fig. 6d) جي مساوات S4 جي RCT قدر (ٽيبل S3) استعمال ڪندي.EIS کان اهي k0 نتيجا جدول S4 ۾ اختصار ڪيا ويا آهن ۽ اهو پڻ ڏيکاري ٿو ته HWO-50٪ C76 ڏيکاري ٿو سڀ کان وڌيڪ اليڪٽران جي منتقلي جي شرح جي ڪري synergistic اثر جي ڪري.جيتوڻيڪ k0 قدر هر طريقي جي مختلف اصليت جي ڪري مختلف آهن، اهي اڃا تائين ساڳئي ترتيب جي شدت ڏيکاريندا آهن ۽ تسلسل ڏيکاريندا آهن.
حاصل ڪيل شاندار ڪينيٽيڪس کي مڪمل طور تي سمجهڻ لاء، اهو ضروري آهي ته بهتر اليڪٽرروڊ مواد جو مقابلو ڪرڻ لاء اڻڄاتل UCC ۽ TCC اليڪٽرروڊس سان.VO2+/VO2+ رد عمل لاءِ، HWO-C76 نه رڳو گهٽ ۾ گهٽ ΔEp ۽ بهتر ريورسيبلٽي ڏيکاريو، پر TCC جي مقابلي ۾ پاراسياتي ڪلورين جي ارتقائي رد عمل کي به خاص طور تي دٻايو، جيئن موجوده SHE جي نسبت 1.45 V تي ماپي وئي (Fig. 7a).استحڪام جي لحاظ کان، اسان فرض ڪيو ته HWO-50٪ C76 جسماني طور تي مستحڪم هو ڇاڪاڻ ته ڪيٽالسٽ هڪ PVDF بائنر سان ملايو ويو ۽ پوء ڪاربان ڪپڙي جي اليڪٽرروڊس تي لاڳو ڪيو ويو.HWO-50% C76 44 mV جي چوٽي شفٽ ڏيکاريو (تزلزل جي شرح 0.29 mV/cycle) 150 سائيڪلن کان پوءِ UCC لاءِ 50 mV جي مقابلي ۾ (شڪل 7b).اهو هڪ وڏو فرق نه ٿي سگهي ٿو، پر يو سي سي اليڪٽرروڊس جي ڪينيٽيڪس تمام سست آهي ۽ سائيڪل هلائڻ سان، خاص طور تي ريورس ردعمل لاء.جيتوڻيڪ TCC جي موٽڻ واري صلاحيت UCC جي ڀيٽ ۾ تمام گهڻي بهتر آهي، TCC کي 150 چڪر کان پوءِ 73 mV جي وڏي چوٽي شفٽ ملي وئي، جيڪا شايد ان جي مٿاڇري تي ٺهيل کلورين جي وڏي مقدار جي ڪري ٿي سگهي ٿي.ته جيئن catalyst چڱيءَ طرح اليڪٽرروڊ جي مٿاڇري تي عمل ڪري.جيئن ته جانچيل سڀني اليڪٽروڊس مان ڏسي سگھجي ٿو، ايستائين جو اليڪٽروڊس بغير سپورٽ ڪيل ڪيٽالسٽ جي مختلف درجا ڏيکاريا آهن، سائيڪلنگ جي عدم استحڪام جي مختلف درجي کي ظاهر ڪيو ويو آهي ته سائيڪل جي دوران چوٽي جي علحدگي ۾ تبديلي ڪيٽالسٽ جي الڳ ٿيڻ جي بدران ڪيميائي تبديلين جي سبب مواد جي غير فعال ٿيڻ سبب آهي.ان کان علاوه، جيڪڏهن ڪيٽالسٽ ذرڙن جي هڪ وڏي مقدار کي اليڪٽرروڊ جي مٿاڇري کان الڳ ڪيو وڃي، ته ان جي نتيجي ۾ چوٽي جي علحدگيءَ ۾ هڪ اهم واڌارو ٿيندو (صرف 44 mV نه)، ڇاڪاڻ ته سبسٽريٽ (UCC) نسبتاً غير فعال آهي VO2+/VO2+ ريڊڪس ردعمل لاءِ.
يو سي سي (a) جي مقابلي ۾ بهترين اليڪٽرروڊ مواد جي سي وي جو مقابلو ۽ VO2 +/VO2 + ريڊڪس ردعمل (b) جي استحڪام.ν = 5 mV/s سڀني CVs لاءِ 0.1 M VOSO4/1 M H2SO4 + 1 M HCl اليڪٽرولائيٽ.
VRFB ٽيڪنالاجي جي اقتصادي ڪشش کي وڌائڻ لاءِ، وينڊيم ريڊڪس رد عمل جي ڪينيٽيڪس کي وڌائڻ ۽ سمجھڻ ضروري آهي ته اعليٰ توانائي جي ڪارڪردگي حاصل ڪرڻ لاءِ.ڪمپوزٽس HWO-C76 تيار ڪيا ويا ۽ VO2+/VO2+ رد عمل تي انهن جي اليڪٽرڪ ڪيٽيليٽڪ اثر جو اڀياس ڪيو ويو.HWO مخلوط تيزابي اليڪٽرولائٽس ۾ ٿورو متحرڪ واڌارو ڏيکاريو پر خاص طور تي کلورين جي ارتقا کي دٻايو.HWO جا مختلف تناسب: C76 استعمال ڪيا ويا HWO-based electrodes جي kinetics کي وڌيڪ بهتر ڪرڻ لاءِ.HWO ڏانهن C76 کي وڌائڻ سان تبديل ٿيل اليڪٽرروڊ تي VO2+/VO2+ ردعمل جي اليڪٽران جي منتقلي ڪينيٽيڪس کي بهتر بڻائي ٿو، جن مان HWO-50% C76 بهترين مواد آهي ڇاڪاڻ ته اهو چارج جي منتقلي جي مزاحمت کي گهٽائي ٿو ۽ C76 ۽ TCC جمع جي مقابلي ۾ کلورين کي وڌيڪ دٻائي ٿو..اهو C=C sp2 هائبرڊائيزيشن، OH ۽ W-OH فنڪشنل گروپن جي وچ ۾ هم وقت سازي اثر جي ڪري آهي.HWO-50% C76 جي بار بار سائيڪل هلائڻ کان پوءِ انحطاط جي شرح 0.29 mV/cycle ڏٺي وئي، جڏهن ته UCC ۽ TCC جي تباهي جي شرح 0.33 mV/cycle ۽ 0.49 mV/cycle آهي، ان کي تمام مستحڪم بڻائيندي.مخلوط امل electrolytes ۾.پيش ڪيل نتيجا ڪاميابيءَ سان VO2+/VO2+ رد عمل لاءِ تيز ڪارڪردگيءَ ۽ اعليٰ استحڪام سان اعليٰ ڪارڪردگي اليڪٽروڊ مواد جي نشاندهي ڪن ٿا.اهو آئوٽ وولٽيج کي وڌائيندو، ان ڪري VRFB جي توانائي جي ڪارڪردگي کي وڌائيندو، اهڙيء طرح ان جي مستقبل جي ڪمرشلائيزيشن جي قيمت گھٽائي ٿي.
موجوده مطالعي ۾ استعمال ٿيل ۽ / يا تجزيو ڪيل ڊيٽا سيٽ مناسب درخواست تي لاڳاپيل ليکڪن کان دستياب آهن.
Luderer G. et al.گلوبل گھٽ ڪاربن توانائي جي منظرنامي ۾ ونڊ ۽ سولر پاور جو اندازو لڳائڻ: هڪ تعارف.توانائي جي بچت.64، 542-551.https://doi.org/10.1016/j.eneco.2017.03.027 (2017).
Lee, HJ, Park, S. & Kim, H. هڪ vanadium/manganese redox flow battery جي ڪارڪردگي تي MnO2 ورن جي اثر جو تجزيو. Lee, HJ, Park, S. & Kim, H. هڪ vanadium/manganese redox flow battery جي ڪارڪردگي تي MnO2 ورن جي اثر جو تجزيو.لي، ايڇ جي، پارڪ، ايس ۽ ڪيم، ايڇ تجزيي جي اثر جو MnO2 جمع ڪرڻ جي ڪارڪردگي تي وينڊيم مينگنيز ريڊڪس فلو بيٽري. Lee, HJ, Park, S. & Kim, H. MnO2 沉淀对钒/锰氧化还原液流电池性能影响的分析. لي، ايڇ جي، پارڪ، ايس ۽ ڪيم، ايڇ MnO2لي، HJ، پارڪ، S. ۽ Kim، H. وينڊيم مينگنيز ريڊڪس فلو بيٽرين جي ڪارڪردگي تي MnO2 جمع جي اثر جو تجزيو.جي اليڪٽرو ڪيمسٽري.سوشلسٽ پارٽي.165(5)، A952-A956.https://doi.org/10.1149/2.0881805jes (2018).
شاه، AA، Tangirala، R.، سنگھ، R.، Wills، RGA ۽ Walsh، FC A متحرڪ يونٽ سيل ماڊل آل وينڊيم فلو بيٽري لاءِ. شاه، AA، Tangirala، R.، سنگھ، R.، Wills، RGA ۽ Walsh، FC A متحرڪ يونٽ سيل ماڊل آل وينڊيم فلو بيٽري لاءِ.شاهه AA، تانگيرالا آر، سنگ آر، ويلز آر جي.۽ والش ايف ڪي آل وينڊيم فلو بيٽري جي ابتدائي سيل جو هڪ متحرڪ ماڊل. شاهه، AA، تانگيرالا، آر.، سنگهه، آر.، ويلز، آر ڊي اي ۽ والش، ايف سي 全钒液流电池的动态单元电池模型. شاهه، اي، تانگيرالا، آر.، سنگهه، آر.، ويلز، آر جي اي ۽ والش، ايف سي.شاهه AA، تانگيرالا آر، سنگ آر، ويلز آر جي.۽ والش ايف ڪي ماڊل متحرڪ سيل هڪ آل وينڊيم ريڊڪس فلو بيٽري جو.جي اليڪٽرو ڪيمسٽري.سوشلسٽ پارٽي.158 (6)، A671.https://doi.org/10.1149/1.3561426 (2011).
Gandomi, YA, Aaron, DS, Zawodzinski, TA ۽ Mench, MM ان صورتحال ۾ امڪاني تقسيم جي ماپ ۽ تصديق ٿيل ماڊل آل وينڊيم ريڊڪس فلو بيٽري لاءِ. Gandomi, YA, Aaron, DS, Zawodzinski, TA ۽ Mench, MM ان صورتحال ۾ امڪاني تقسيم جي ماپ ۽ تصديق ٿيل ماڊل آل وينڊيم ريڊڪس فلو بيٽري لاءِ.گانڊومي، يو.A.، Aaron، DS، Zavodzinski، TA ۽ Mench، MM ان-سيٽو امڪاني تقسيم جي ماپ ۽ تصديق ٿيل ماڊل آل وينڊيم فلو بيٽري ريڊڪس امڪاني لاءِ. Gandomi, YA, Aaron, DS, Zawodzinski, TA & Mench, MM Gandomi، YA، هارون، DS، Zawodzinski، TA ۽ Mench، MM.全vanadium oxidase redox液流液的原位ممڪن تقسيم جو ماپ ۽ تصديق وارو ماڊل.گانڊومي، يو.A.، Aaron، DS، Zavodzinski، TA ۽ Mench، MM ماڊل ماپ ۽ ان-سيٽو امڪاني ورڇ جي تصديق سڀني وينڊيم فلو ريڊڪس بيٽرين لاءِ.جي اليڪٽرو ڪيمسٽري.سوشلسٽ پارٽي.163(1)، A5188-A5201.https://doi.org/10.1149/2.0211601jes (2016).
Tsushima, S. & Suzuki, T. ماڊلنگ ۽ vanadium redox فلو بيٽري جو تخليق اليڪٽرروڊ آرڪيٽيڪچر کي بهتر ڪرڻ لاءِ انٽرڊيجيٽڊ فلو فيلڊ سان. Tsushima, S. & Suzuki, T. ماڊلنگ ۽ vanadium redox فلو بيٽري جو تخليق اليڪٽرروڊ آرڪيٽيڪچر کي بهتر ڪرڻ لاءِ انٽرڊيجيٽڊ فلو فيلڊ سان.Tsushima, S. ۽ Suzuki, T. ماڊلنگ ۽ نقلي فلو-ذريعي وينڊيم ريڊڪس بيٽري جو اليڪٽرروڊ آرڪيٽيڪچر جي اصلاح لاءِ انسداد پولرائزڊ وهڪري سان. 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Vanadium Oxide Reduction Liquid Stream Battery-Modeling and Simulation for Optimizing Electrode Structure.Tsushima, S. ۽ Suzuki, T. ماڊلنگ ۽ vanadium redox فلو بيٽرين جي تخليق اليڪٽرروڊ ڍانچي جي اصلاح لاءِ ڪاؤنٽر پن فلو فيلڊز سان.جي اليڪٽرو ڪيمسٽري.سوشلسٽ پارٽي.167(2)، 020553. https://doi.org/10.1149/1945-7111/ab6dd0 (2020).
Sun, B. & Skyllas-Kazacos, M. وينڊيم ريڊڪس فلو بيٽري ايپليڪيشن لاءِ گرافائٽ اليڪٽرروڊ مواد جي ترميم-I. Sun, B. & Skyllas-Kazacos, M. وينڊيم ريڊڪس فلو بيٽري ايپليڪيشن لاءِ گرافائٽ اليڪٽرروڊ مواد جي ترميم-I.سن، بي ۽ اسڪيلاس-ڪازاڪوس، ايم. وينڊيم ريڊڪس بيٽرين لاءِ گرافائٽ اليڪٽرروڊ مواد جي ترميم - I. سن، بي ۽ اسڪائلس-ڪازاڪوس، ايم. 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. تبديليءَ جي 石墨 اليڪٽروڊ مواد ۾ وينڊيم آڪسائيڊشن ريڊڪشن مائع بيٽري ايپليڪيشن——I.سن، بي ۽ اسڪيلاس-ڪازاڪوس، ايم. وينڊيم ريڊڪس بيٽرين ۾ استعمال لاءِ گرافائٽ اليڪٽرروڊ مواد جي ترميم - I.گرمي علاج Electrochem.ايڪٽا 37(7)، 1253-1260.https://doi.org/10.1016/0013-4686(92)85064-R (1992).
Liu, T., Li, X., Zhang, H. & Chen, J. اليڪٽروڊ مواد تي وينڊيم فلو بيٽرين (VFBs) جي طرف پيش رفت بهتر طاقت جي کثافت سان. Liu, T., Li, X., Zhang, H. & Chen, J. اليڪٽروڊ مواد تي وينڊيم فلو بيٽرين (VFBs) جي طرف پيش رفت بهتر طاقت جي کثافت سان.Liu, T., Li, X., Zhang, H. ۽ Chen, J. Progress in electrode materials to vanadium flow batteries (VFB) بهتر طاقت جي کثافت سان. ليو، ٽي.، لي، ايڪس، ژانگ، ايڇ ۽ چن، جي 提高功率密度的钒液流电池(VFB) 电极材料的进展. ليو، ٽي، لي، ايڪس، ژانگ، ايڇ ۽ چن، جي.Liu, T., Li, S., Zhang, H. ۽ Chen, J. وڌايل پاور ڊانسٽي سان وينڊيم ريڊڪس فلو بيٽريز (VFB) لاءِ اليڪٽروڊ مواد ۾ واڌارو.جي. انرجي ڪيمسٽري.27 (5)، 1292-1303.https://doi.org/10.1016/j.jechem.2018.07.003 (2018).
ليو، QH وغيره.اعليٰ ڪارڪردگي وينڊيم ريڊڪس فلو سيل سان بهتر اليڪٽرروڊ ترتيب ۽ جھلي جي چونڊ.جي اليڪٽرو ڪيمسٽري.سوشلسٽ پارٽي.159(8)، A1246-A1252.https://doi.org/10.1149/2.051208jes (2012).
وي، جي.، جيا، سي.، ليو، جي ۽ يان، سي ڪاربن محسوس ڪيو سپورٽ ڪاربن نانوٽوبس ڪيٽالسٽس جامع اليڪٽرروڊ لاءِ وينڊيم ريڊڪس فلو بيٽري ايپليڪيشن. وي، جي.، جيا، سي.، ليو، جي ۽ يان، سي ڪاربن محسوس ڪيو سپورٽ ڪاربن نانوٽوبس ڪيٽالسٽس جامع اليڪٽرروڊ لاءِ وينڊيم ريڊڪس فلو بيٽري ايپليڪيشن.وي، جي.، جيا، ق.، ليو، جي. ۽ يانگ، K. ڪمپوزٽ اليڪٽرروڊ ڪيٽالسٽس ڪاربان نانوٽوبس جي بنياد تي ڪاربن محسوس ٿيل سبسٽريٽ سان گڏ وينڊيم ريڊڪس بيٽري ۾ استعمال لاءِ. وي، جي.، جيا، سي.، ليو، جي. ۽ يان، سي. وي، جي.، جيا، سي.، ليو، جي. ۽ يان، سي ڪاربن محسوس ٿيل-لوڊ ٿيل ڪاربان نانوٽيوب ڪيٽيليسٽ جامع اليڪٽرروڊ وينڊيم آڪسائيڊشن جي گھٽتائي مائع وهڪري جي بيٽري جي ايپليڪيشن لاءِ.وي، جي.، جيا، ق.، ليو، جي. ۽ يانگ، K. ڪاربان نانوٽوب ڪيٽيليسٽ جو ڪمپوزٽ اليڪٽرروڊ ڪاربان محسوس ٿيل سبسٽريٽ سان گڏ وينڊيم ريڊڪس بيٽرين ۾ ايپليڪيشن لاءِ.جي پاور220، 185-192.https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2012.07.081 (2012).
Moon, S., Kwon, BW, Chung, Y. & Kwon, Y. وينڊيم ريڊڪس فلو بيٽري جي ڪارڪردگي تي تيزابيت واري CNT تي ڪوٽيڊ بيسمٿ سلفيٽ جو اثر. Moon, S., Kwon, BW, Chung, Y. & Kwon, Y. وينڊيم ريڊڪس فلو بيٽري جي ڪارڪردگي تي تيزابيت واري CNT تي ڪوٽيڊ بيسمٿ سلفيٽ جو اثر.Moon, S., Kwon, BW, Chang, Y. ۽ Kwon, Y. بيسمٿ سلفيٽ جو اثر آڪسائيڊ ٿيل CNTs تي جمع ٿيل هڪ وهڪري جي ذريعي وينڊيم ريڊڪس بيٽري جي خاصيتن تي. Moon, S. Kwon, BW, Chung, Y. & Kwon, Y. 涂在酸化CNT 上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. Effect of Bismuth sulfate on CNT oxidation on vanadium oxidation reduction liquid flow battery performance.Moon, S., Kwon, BW, Chang, Y. ۽ Kwon, Y. بيسمٿ سلفيٽ جو اثر آڪسائيڊ ٿيل CNTs تي جمع ٿيل فلو-ذريعي وينڊيم ريڊڪس بيٽرين جي خاصيتن تي.جي اليڪٽرو ڪيمسٽري.سوشلسٽ پارٽي.166 (12)، A2602.https://doi.org/10.1149/2.1181912jes (2019).
هوانگ آر-ايڇ.Pt/Multilayer Carbon Nanotube Modified Active Electrodes for Vanadium Redox Flow Batteries.جي اليڪٽرو ڪيمسٽري.سوشلسٽ پارٽي.159 (10)، A1579.https://doi.org/10.1149/2.003210jes (2012).
Kahn، S. et al.وينڊيم ريڊڪس فلو بيٽريون استعمال ڪن ٿيون اليڪٽرڪ ڪيٽالسٽس سان سينگاريل نائٽروجن-ڊوپڊ ڪاربن نانوٽوبس جيڪي آرگنوميٽالڪ اسڪفولڊس مان نڪتل آهن.جي اليڪٽرو ڪيمسٽري.سوشلسٽ پارٽي.165 (7)، A1388.https://doi.org/10.1149/2.0621807jes (2018).
خان، پي وغيره.گرافيني آڪسائيڊ نانو شيٽ وينڊيم ريڊڪس فلو بيٽرين ۾ VO2+/ ۽ V2+/V3+ ريڊڪس جوڙيل لاءِ بهترين برقي ڪيميائي طور تي فعال مواد طور ڪم ڪن ٿيون.ڪاربن 49 (2)، 693-700.https://doi.org/10.1016/j.carbon.2010.10.022 (2011).
Gonzalez Z. et al.وينڊيم ريڊڪس بيٽري ايپليڪيشنن لاءِ محسوس ڪيل گرافين-تبديل ٿيل گرافائٽ جي شاندار اليڪٽرڪ ڪيميڪل ڪارڪردگي.جي پاور338، 155-162.https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2016.10.069 (2017).
González, Z., Vizireanu, S., Dinescu, G., Blanco, C. & Santamaría, R. ڪاربن نانووالز پتلي فلمون جيئن وينڊيم ريڊڪس فلو بيٽرين ۾ نانو اسٽريچرڊ اليڪٽرروڊ مواد. González, Z., Vizireanu, S., Dinescu, G., Blanco, C. & Santamaría, R. ڪاربن نانووالز پتلي فلمون جيئن وينڊيم ريڊڪس فلو بيٽرين ۾ نانو اسٽريچرڊ اليڪٽرروڊ مواد.González Z.، Vizirianu S.، Dinescu G.، Blanco C. ۽ Santamaria R. ڪاربان نانووالز جون ٿلهي فلمون جيئن وينڊيم ريڊڪس فلو بيٽرين ۾ نانو اسٽريچرڊ اليڪٽروڊ مواد.González Z.، Vizirianu S.، Dinescu G.، Blanco S. ۽ Santamaria R. ڪاربن نانووال فلمون جيئن وينڊيم ريڊڪس فلو بيٽرين ۾ نانو اسٽريچرڊ اليڪٽرروڊ مواد.نانو توانائي 1(6)، 833-839.https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2012.07.003 (2012).
Opar, DO, Nankya, R., Lee, J. & Jung, H. ٽي-dimensional mesoporous graphene-modified ڪاربان محسوس ڪيو اعلي ڪارڪردگي وينڊيم ريڊڪس فلو بيٽرين لاءِ. Opar, DO, Nankya, R., Lee, J. & Jung, H. ٽي-dimensional mesoporous graphene-modified ڪاربان محسوس ڪيو اعلي ڪارڪردگي وينڊيم ريڊڪس فلو بيٽرين لاءِ.Opar DO، Nankya R.، Lee J.، ۽ Yung H. ٽي-dimensional گرافيني-تبديل ٿيل ميسوپورس ڪاربن اعلي ڪارڪردگي وينڊيم ريڊڪس فلو بيٽرين لاءِ محسوس ڪيو. 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。 اوپار، ڊي او، نانڪيا، آر، لي، جي ۽ جنگ، ايڇ.Opar DO، Nankya R.، Lee J.، ۽ Yung H. ٽي-dimensional گرافيني-تبديل ٿيل ميسوپورس ڪاربن اعلي ڪارڪردگي وينڊيم ريڊڪس فلو بيٽرين لاءِ محسوس ڪيو.اليڪٽرروڪيم.ايڪٽ 330، 135276. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2019.135276 (2020).