Nature.com වෙත පිවිසීම ගැන ඔබට ස්තූතියි. ඔබ භාවිතා කරන බ්‍රව්සර් අනුවාදයේ සීමිත CSS සහාය ඇත. හොඳම අත්දැකීම සඳහා, යාවත්කාලීන කළ බ්‍රව්සරයක් භාවිතා කරන ලෙස අපි නිර්දේශ කරමු (නැතහොත් Internet Explorer හි අනුකූලතා මාදිලිය අක්‍රීය කරන්න). මේ අතරතුර, අඛණ්ඩ සහාය සහතික කිරීම සඳහා, අපි වෙබ් අඩවිය විලාස සහ JavaScript නොමැතිව විදැහුම් කරන්නෙමු.
එකවර ස්ලයිඩ තුනක් පෙන්වන කැරොසලයක්. එකවර ස්ලයිඩ තුනක් හරහා ගමන් කිරීමට පෙර සහ ඊළඟ බොත්තම් භාවිතා කරන්න, නැතහොත් අවසානයේ ඇති ස්ලයිඩර් බොත්තම් භාවිතා කර එකවර ස්ලයිඩ තුනක් හරහා ගමන් කරන්න.
සම්පූර්ණයෙන්ම වැනේඩියම් ප්‍රවාහ-හරහා රෙඩොක්ස් බැටරි (VRFBs) වල සාපේක්ෂව ඉහළ පිරිවැය ඒවායේ පුළුල් භාවිතය සීමා කරයි. VRFB හි නිශ්චිත බලය සහ ශක්ති කාර්යක්ෂමතාව වැඩි කිරීම සඳහා විද්‍යුත් රසායනික ප්‍රතික්‍රියා වල චාලක විද්‍යාව වැඩිදියුණු කිරීම අවශ්‍ය වන අතර එමඟින් VRFB හි kWh පිරිවැය අඩු කරයි. මෙම කාර්යයේදී, ජල තාපජව සංස්ලේෂණය කරන ලද හයිඩ්‍රේටඩ් ටංස්ටන් ඔක්සයිඩ් (HWO) නැනෝ අංශු, C76 සහ C76/HWO, කාබන් රෙදි ඉලෙක්ට්‍රෝඩ මත තැන්පත් කර VO2+/VO2+ රෙඩොක්ස් ප්‍රතික්‍රියාව සඳහා විද්‍යුත් උත්ප්‍රේරක ලෙස පරීක්ෂා කරන ලදී. ක්ෂේත්‍ර විමෝචන ස්කෑනිං ඉලෙක්ට්‍රෝන අන්වීක්ෂය (FESEM), ශක්ති විසරණ එක්ස් කිරණ වර්ණාවලීක්ෂය (EDX), අධි-විභේදන සම්ප්‍රේෂණ ඉලෙක්ට්‍රෝන අන්වීක්ෂය (HR-TEM), එක්ස් කිරණ විවර්තනය (XRD), එක්ස් කිරණ ප්‍රකාශ ඉලෙක්ට්‍රෝන වර්ණාවලීක්ෂය (XPS), අධෝරක්ත ෆූරියර් පරිවර්තන වර්ණාවලීක්ෂය (FTIR) සහ සම්බන්ධතා කෝණ මිනුම්. HWO වලට C76 ෆුලරීන් එකතු කිරීමෙන් විද්‍යුත් සන්නායකතාවය වැඩි කිරීමෙන් සහ එහි මතුපිට ඔක්සිකරණය වූ ක්‍රියාකාරී කාණ්ඩ ලබා දීමෙන් ඉලෙක්ට්‍රෝඩ චාලක විද්‍යාව වැඩිදියුණු කළ හැකි බව සොයාගෙන ඇති අතර එමඟින් VO2+/VO2+ රෙඩොක්ස් ප්‍රතික්‍රියාව ප්‍රවර්ධනය කරයි. ΔEp 176 mV සහිත VO2+/VO2+ ප්‍රතික්‍රියාව සඳහා HWO/C76 සංයුක්තය (50 wt% C76) හොඳම තේරීම බව ඔප්පු වූ අතර ප්‍රතිකාර නොකළ කාබන් රෙදි (UCC) 365 mV විය. ඊට අමතරව, W-OH ක්‍රියාකාරී කාණ්ඩය හේතුවෙන් HWO/C76 සංයුක්තය පරපෝෂිත ක්ලෝරීන් පරිණාම ප්‍රතික්‍රියාවට සැලකිය යුතු නිෂේධනීය බලපෑමක් පෙන්නුම් කළේය.
දැඩි මානව ක්‍රියාකාරකම් සහ වේගවත් කාර්මික විප්ලවය හේතුවෙන් විදුලිය සඳහා ඇති ඉල්ලුම නතර කළ නොහැකි ලෙස ඉහළ ගොස් ඇති අතර එය වසරකට 3% කින් පමණ වැඩි වෙමින් පවතී. දශක ගණනාවක් තිස්සේ, බලශක්ති ප්‍රභවයක් ලෙස පොසිල ඉන්ධන බහුලව භාවිතා කිරීම ගෝලීය උණුසුම, ජලය සහ වායු දූෂණයට දායක වන හරිතාගාර වායු විමෝචනයට හේතු වී ඇති අතර එය සමස්ත පරිසර පද්ධතිවලටම තර්ජනයක් වේ. එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස, පිරිසිදු හා පුනර්ජනනීය සුළං සහ සූර්ය බලශක්තිය විනිවිද යාම 20501 වන විට මුළු විදුලියෙන් 75% දක්වා ළඟා වනු ඇතැයි අපේක්ෂා කෙරේ. කෙසේ වෙතත්, පුනර්ජනනීය ප්‍රභවයන්ගෙන් ලැබෙන විදුලියෙහි කොටස මුළු විදුලි උත්පාදනයෙන් 20% ඉක්මවන විට, ජාලකය අස්ථාවර වේ.
දෙමුහුන් වැනේඩියම් රෙඩොක්ස් ප්‍රවාහ බැටරිය2 වැනි සියලුම බලශක්ති ගබඩා පද්ධති අතරින්, සියලුම වැනේඩියම් රෙඩොක්ස් ප්‍රවාහ බැටරිය (VRFB) එහි බොහෝ වාසි නිසා වේගයෙන් සංවර්ධනය වී ඇති අතර දිගු කාලීන බලශක්ති ගබඩා කිරීම සඳහා හොඳම විසඳුම ලෙස සැලකේ (අවුරුදු 30 ක් පමණ). පුනර්ජනනීය බලශක්තිය සමඟ ඒකාබද්ධ විකල්ප4. මෙයට හේතුව බලය සහ ශක්ති ඝනත්වය වෙන් කිරීම, වේගවත් ප්‍රතිචාරය, දිගු සේවා කාලය සහ Li-ion සහ ඊයම්-අම්ල බැටරි සඳහා ඩොලර් 93-140/kWh සහ kWh සඳහා ඇමරිකානු ඩොලර් 279-420 හා සසඳන විට ඩොලර් 65/kWh සාපේක්ෂව අඩු වාර්ෂික පිරිවැයකි. බැටරිය පිළිවෙලින් 4.
කෙසේ වෙතත්, ඒවායේ මහා පරිමාණ වාණිජකරණය තවමත් ඒවායේ සාපේක්ෂව ඉහළ පද්ධති ප්‍රාග්ධන පිරිවැය මගින් සීමා කර ඇත, ප්‍රධාන වශයෙන් සෛල අට්ටි නිසා4,5. මේ අනුව, අර්ධ-මූලද්‍රව්‍ය ප්‍රතික්‍රියා දෙකෙහි චාලක විද්‍යාව වැඩි කිරීමෙන් අට්ටි ක්‍රියාකාරිත්වය වැඩි දියුණු කිරීම අට්ටි ප්‍රමාණය අඩු කළ හැකි අතර එමඟින් පිරිවැය අඩු කළ හැකිය. එබැවින්, ඉලෙක්ට්‍රෝඩ මතුපිටට වේගවත් ඉලෙක්ට්‍රෝන හුවමාරුව අවශ්‍ය වේ, එය ඉලෙක්ට්‍රෝඩයේ සැලසුම, සංයුතිය සහ ව්‍යුහය මත රඳා පවතින අතර ප්‍රවේශමෙන් ප්‍රශස්තිකරණය අවශ්‍ය වේ6. කාබන් ඉලෙක්ට්‍රෝඩවල හොඳ රසායනික හා විද්‍යුත් රසායනික ස්ථායිතාව සහ හොඳ විද්‍යුත් සන්නායකතාව තිබියදීත්, ඔක්සිජන් ක්‍රියාකාරී කණ්ඩායම් සහ ජලාකර්ෂණීයතාව නොමැතිකම සහ ජලාකර්ෂණීයතාව7,8 හේතුවෙන් ඒවායේ ප්‍රතිකාර නොකළ චාලක විද්‍යාව මන්දගාමී වේ. එබැවින්, ඉලෙක්ට්‍රෝඩ දෙකෙහිම චාලක විද්‍යාව වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා විවිධ විද්‍යුත් උත්ප්‍රේරක කාබන් පාදක ඉලෙක්ට්‍රෝඩ, විශේෂයෙන් කාබන් නැනෝ ව්‍යුහයන් සහ ලෝහ ඔක්සයිඩ් සමඟ ඒකාබද්ධ කර VRFB ඉලෙක්ට්‍රෝඩයේ චාලක විද්‍යාව වැඩි දියුණු කරයි.
C76 පිළිබඳ අපගේ පෙර කාර්යයට අමතරව, තාප පිරියම් කරන ලද සහ ප්‍රතිකාර නොකළ කාබන් රෙදි වලට සාපේක්ෂව VO2+/VO2+ සඳහා මෙම ෆුලරීන් වල විශිෂ්ට විද්‍යුත් උත්ප්‍රේරක ක්‍රියාකාරිත්වය, ආරෝපණ හුවමාරුව අපි මුලින්ම වාර්තා කළෙමු. ප්‍රතිරෝධය 99.5% සහ 97% කින් අඩු වේ. C76 හා සසඳන විට VO2+/VO2+ ප්‍රතික්‍රියාව සඳහා කාබන් ද්‍රව්‍යවල උත්ප්‍රේරක ක්‍රියාකාරිත්වය වගුව S1 හි දක්වා ඇත. අනෙක් අතට, CeO225, ZrO226, MoO327, NiO28, SnO229, Cr2O330 සහ WO331, 32, 33, 34, 35, 36, 37 වැනි බොහෝ ලෝහ ඔක්සයිඩ ඒවායේ වැඩි තෙතමනය සහ බහුල ඔක්සිජන් ක්‍රියාකාරිත්වය නිසා භාවිතා කර ඇත. , 38. කාණ්ඩය. VO2+/VO2+ ප්‍රතික්‍රියාවේ මෙම ලෝහ ඔක්සයිඩවල උත්ප්‍රේරක ක්‍රියාකාරිත්වය වගුව S2 හි ඉදිරිපත් කර ඇත. WO3 සැලකිය යුතු කාර්යයන් ගණනාවක භාවිතා කර ඇත්තේ එහි අඩු පිරිවැය, ආම්ලික මාධ්‍යවල ඉහළ ස්ථායිතාව සහ ඉහළ උත්ප්‍රේරක ක්‍රියාකාරිත්වය නිසාය31,32,33,34,35,36,37,38. කෙසේ වෙතත්, WO3 නිසා කැතෝඩ චාලක විද්‍යාවේ වැඩිදියුණු වීම නොවැදගත් ය. WO3 හි සන්නායකතාවය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා, කැතෝඩ ක්‍රියාකාරිත්වයට අඩු කළ ටංස්ටන් ඔක්සයිඩ් (W18O49) භාවිතා කිරීමේ බලපෑම පරීක්ෂා කරන ලදී38. නිර්ජලීය WOx39,40 හා සසඳන විට වේගවත් කැටායන විසරණය හේතුවෙන් සුපිරි ධාරිත්‍රක යෙදුම්වල වැඩි ක්‍රියාකාරිත්වයක් පෙන්නුම් කළද, හයිඩ්‍රේටඩ් ටංස්ටන් ඔක්සයිඩ් (HWO) කිසි විටෙකත් VRFB යෙදුම්වල පරීක්ෂා කර නොමැත. තෙවන පරම්පරාවේ වැනේඩියම් රෙඩොක්ස් ප්‍රවාහ බැටරිය බැටරි ක්‍රියාකාරිත්වය වැඩි දියුණු කිරීමට සහ ඉලෙක්ට්‍රෝලය තුළ වැනේඩියම් අයනවල ද්‍රාව්‍යතාව සහ ස්ථායිතාව වැඩි දියුණු කිරීමට HCl සහ H2SO4 වලින් සමන්විත මිශ්‍ර අම්ල ඉලෙක්ට්‍රෝලය භාවිතා කරයි. කෙසේ වෙතත්, පරපෝෂිත ක්ලෝරීන් පරිණාම ප්‍රතික්‍රියාව තුන්වන පරම්පරාවේ අවාසි වලින් එකක් බවට පත්ව ඇත, එබැවින් ක්ලෝරීන් ඇගයීමේ ප්‍රතික්‍රියාව වැළැක්වීමේ ක්‍රම සෙවීම පර්යේෂණ කණ්ඩායම් කිහිපයක අවධානයට ලක්ව ඇත.
මෙහිදී, පරපෝෂිත ක්ලෝරීන් පරිණාමය මර්දනය කරමින් සංයුක්තවල විද්‍යුත් සන්නායකතාවය සහ ඉලෙක්ට්‍රෝඩ මතුපිට රෙඩොක්ස් චාලක විද්‍යාව අතර සමතුලිතතාවයක් සොයා ගැනීම සඳහා කාබන් රෙදි ඉලෙක්ට්‍රෝඩ මත තැන්පත් කර ඇති HWO/C76 සංයුක්ත මත VO2+/VO2+ ප්‍රතික්‍රියා පරීක්ෂණ සිදු කරන ලදී. ප්‍රතිචාරය (CER). හයිඩ්‍රේටඩ් ටංස්ටන් ඔක්සයිඩ් (HWO) නැනෝ අංශු සරල ජල තාප ක්‍රමයක් මගින් සංස්ලේෂණය කරන ලදී. ප්‍රායෝගිකත්වය සඳහා තුන්වන පරම්පරාවේ VRFB (G3) අනුකරණය කිරීමට සහ පරපෝෂිත ක්ලෝරීන් පරිණාම ප්‍රතික්‍රියාවට HWO හි බලපෑම විමර්ශනය කිරීමට මිශ්‍ර අම්ල ඉලෙක්ට්‍රෝලයක (H2SO4/HCl) අත්හදා බැලීම් සිදු කරන ලදී.
මෙම අධ්‍යයනයේදී වැනේඩියම්(IV) සල්ෆේට් හයිඩ්‍රේට් (VOSO4, 99.9%, ඇල්ෆා-ඒසර්), සල්ෆියුරික් අම්ලය (H2SO4), හයිඩ්‍රොක්ලෝරික් අම්ලය (HCl), ඩයිමෙතිල්ෆෝමයිඩ් (DMF, සිග්මා-ඇල්ඩ්‍රිච්), පොලිවයිනයිලයිඩීන් ෆ්ලෝරයිඩ් (PVDF, සිග්මා)-ඇල්ඩ්‍රිච්), සෝඩියම් ටංස්ටන් ඔක්සයිඩ් ඩයිහයිඩ්‍රේට් (Na2WO4, 99%, සිග්මා-ඇල්ඩ්‍රිච්) සහ හයිඩ්‍රොෆිලික් කාබන් රෙදි ELAT (ඉන්ධන සෛල ගබඩාව) භාවිතා කරන ලදී.
හයිඩ්‍රේටඩ් ටංස්ටන් ඔක්සයිඩ් (HWO) ජල තාප ප්‍රතික්‍රියාව 43 මගින් සකස් කරන ලද අතර එහිදී Na2WO4 ලුණු ග්‍රෑම් 2 ක් H2O මිලි ලීටර් 12 ක දියකර අවර්ණ ද්‍රාවණයක් ලබා දෙන ලදී, පසුව 2 M HCl මිලි ලීටර් 12 ක් සුදුමැලි කහ පැහැති අත්හිටුවීමක් ලබා දීම සඳහා බිංදු ආකාරයෙන් එකතු කරන ලදී. මෙම පොහොර ටෙෆ්ලෝන් ආලේපිත මල නොබැඳෙන වානේ ස්වයංක්‍රීය ක්ලේව් එකක තබා ජල තාප ප්‍රතික්‍රියාව සඳහා පැය 3 ක් 180° C උෂ්ණත්වයේ උඳුනක තබා ඇත. අවශේෂ පෙරීම මගින් එකතු කර, එතනෝල් සහ ජලයෙන් 3 වතාවක් සෝදා, 70°C උෂ්ණත්වයේ උඳුනක පැය ~3 ක් වියළා, පසුව නිල්-අළු HWO කුඩු ලබා දීම සඳහා ට්‍රයිටරේට් කරන ලදී.
ලබාගත් (ප්‍රතිකාර නොකළ) කාබන් රෙදි ඉලෙක්ට්‍රෝඩ (CCT) පැය 10ක් සඳහා වාතයේ 450°C උෂ්ණත්වයකදී 15 ºC/min තාපන අනුපාතයක් සහිත නල උදුනක පැය 10ක් සඳහා තාප පිරියම් කරන ලද ආකාරයෙන් හෝ තාප පිරියම් කරන ලද ආකාරයෙන් භාවිතා කරන ලදී. පෙර ලිපියේ 24 හි විස්තර කර ඇති පරිදි, ප්‍රතිකාර කළ CC (TCC) ලබා ගැනීම සඳහා. UCC සහ TCC ආසන්න වශයෙන් සෙන්ටිමීටර 1.5ක් පළල සහ සෙන්ටිමීටර 7ක් දිග ඉලෙක්ට්‍රෝඩ වලට කපා ඇත. C76, HWO, HWO-10% C76, HWO-30% C76 සහ HWO-50% C76 යන අත්හිටුවීම් PVDF බන්ධකයේ 20 mg .% (~2.22 mg) ~1 ml DMF ට එකතු කිරීමෙන් සකස් කර ඇති අතර ඒකාකාරිත්වය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා පැය 1ක් සඳහා sonicated කර ඇත. C76, HWO සහ HWO-C76 සංයුක්තවල 2 mg අනුපිළිවෙලින් ආසන්න වශයෙන් සෙන්ටිමීටර 1.5 ක UCC ක්‍රියාකාරී ඉලෙක්ට්‍රෝඩ ප්‍රදේශයකට යොදන ලදී. සියලුම උත්ප්‍රේරක UCC ඉලෙක්ට්‍රෝඩ මතට පටවන ලද අතර TCC භාවිතා කරන ලද්දේ සංසන්දනාත්මක අරමුණු සඳහා පමණි, මන්ද අපගේ පෙර කාර්යයේදී තාප පිරියම් කිරීම අවශ්‍ය නොවන බව පෙන්නුම් කරන ලදී24. වඩාත් ඒකාකාර බලපෑමක් සඳහා අත්හිටුවීමේ 100 µl (බර 2 mg) බුරුසුවකින් හැඟීම් නිරවුල් කිරීම සාක්ෂාත් කර ගන්නා ලදී. ඉන්පසු සියලුම ඉලෙක්ට්‍රෝඩ එක රැයකින් 60° C උෂ්ණත්වයකදී උඳුනක වියළන ලදී. නිවැරදි තොග පැටවීම සහතික කිරීම සඳහා ඉලෙක්ට්‍රෝඩ ඉදිරියට සහ පසුපසට මනිනු ලැබේ. නිශ්චිත ජ්‍යාමිතික ප්‍රදේශයක් (~1.5 cm2) ලබා ගැනීමට සහ කේශනාලිකා ආචරණය හේතුවෙන් වැනේඩියම් ඉලෙක්ට්‍රෝඩය ඉලෙක්ට්‍රෝඩයට නැගීම වැළැක්වීම සඳහා, ක්‍රියාකාරී ද්‍රව්‍යය මත පැරෆින් තුනී ස්ථරයක් යොදන ලදී.
HWO මතුපිට රූප විද්‍යාව නිරීක්ෂණය කිරීම සඳහා ක්ෂේත්‍ර විමෝචන ස්කෑනිං ඉලෙක්ට්‍රෝන අන්වීක්ෂය (FESEM, Zeiss SEM Ultra 60, 5 kV) භාවිතා කරන ලදී. UCC ඉලෙක්ට්‍රෝඩ මත HWO-50%C76 මූලද්‍රව්‍ය සිතියම්ගත කිරීම සඳහා Feii8SEM (EDX, Zeiss Inc.) වලින් සමන්විත ශක්ති විසරණ X-කිරණ වර්ණාවලීක්ෂයක් භාවිතා කරන ලදී. 200 kV ක ත්වරණ වෝල්ටීයතාවයකින් ක්‍රියාත්මක වන ඉහළ විභේදන සම්ප්‍රේෂණ ඉලෙක්ට්‍රෝන අන්වීක්ෂයක් (HR-TEM, JOEL JEM-2100) ඉහළ විභේදන HWO අංශු සහ විවර්තන මුදු රූපගත කිරීම සඳහා භාවිතා කරන ලදී. ස්ඵටික විද්‍යාත්මක මෙවලම් පෙට්ටිය (CrysTBox) මෘදුකාංගය HWO මුදු විවර්තන රටාව විශ්ලේෂණය කිරීමට සහ XRD රටාව සමඟ ප්‍රතිඵල සංසන්දනය කිරීමට ringGUI ශ්‍රිතය භාවිතා කරයි. UCC සහ TCC වල ව්‍යුහය සහ ග්‍රැෆිටීකරණය, Panalytical X-ray diffractometer (Model 3600) භාවිතයෙන් Cu Kα (λ = 1.54060 Å) සමඟ 5° සිට 70° දක්වා 2.4°/min ස්කෑන් අනුපාතයකින් X-ray diffraction (XRD) මගින් විශ්ලේෂණය කරන ලදී. XRD විසින් HWO හි ස්ඵටික ව්‍යුහය සහ අවධිය පෙන්නුම් කරන ලදී. දත්ත සමුදායේ ඇති ටංස්ටන් ඔක්සයිඩ් සිතියම් සමඟ HWO උච්චයන් ගැලපීම සඳහා PANalytical X'Pert HighScore මෘදුකාංගය භාවිතා කරන ලදී. HWO ප්‍රතිඵල TEM ප්‍රතිඵල සමඟ සංසන්දනය කරන ලදී. HWO සාම්පලවල රසායනික සංයුතිය සහ තත්ත්වය X-ray photoelectron spectroscopy (XPS, ESCALAB 250Xi, ThermoScientific) මගින් තීරණය කරන ලදී. CASA-XPS මෘදුකාංගය (v 2.3.15) උච්ච විසංයෝජනය සහ දත්ත විශ්ලේෂණය සඳහා භාවිතා කරන ලදී. HWO සහ HWO-50%C76 හි මතුපිට ක්‍රියාකාරී කාණ්ඩ තීරණය කිරීම සඳහා, ෆූරියර් පරිවර්තන අධෝරක්ත වර්ණාවලීක්ෂය (FTIR, පර්කින් එල්මර් වර්ණාවලීක්ෂය, KBr FTIR භාවිතා කරමින්) භාවිතයෙන් මිනුම් සිදු කරන ලදී. ප්‍රතිඵල XPS ප්‍රතිඵල සමඟ සංසන්දනය කරන ලදී. ඉලෙක්ට්‍රෝඩවල තෙතමනය කිරීමේ හැකියාව සංලක්ෂිත කිරීම සඳහා සම්බන්ධතා කෝණ මිනුම් (KRUSS DSA25) ද භාවිතා කරන ලදී.
සියලුම විද්‍යුත් රසායනික මිනුම් සඳහා, ජීව විද්‍යාත්මක SP 300 වැඩපොළක් භාවිතා කරන ලදී. VO2+/VO2+ රෙඩොක්ස් ප්‍රතික්‍රියාවේ ඉලෙක්ට්‍රෝඩ චාලක විද්‍යාව සහ ප්‍රතික්‍රියාකාරක විසරණය (VOSO4(VO2+)) ප්‍රතික්‍රියා අනුපාතයට ඇති බලපෑම අධ්‍යයනය කිරීම සඳහා චක්‍රීය වෝල්ටීයමිතිය (CV) සහ විද්‍යුත් රසායනික සම්බාධන වර්ණාවලීක්ෂය (EIS) භාවිතා කරන ලදී. ක්‍රම දෙකම 1 M H2SO4 + 1 M HCl (අම්ල මිශ්‍රණය) හි 0.1 M VOSO4 (V4+) ඉලෙක්ට්‍රෝලය සාන්ද්‍රණයක් සහිත ඉලෙක්ට්‍රෝඩ තුනක සෛලයක් භාවිතා කළේය. ඉදිරිපත් කරන ලද සියලුම විද්‍යුත් රසායනික දත්ත IR නිවැරදි කර ඇත. සංතෘප්ත කැලෝමෙල් ඉලෙක්ට්‍රෝඩයක් (SCE) සහ ප්ලැටිනම් (Pt) දඟරයක් පිළිවෙලින් යොමු සහ ප්‍රති ඉලෙක්ට්‍රෝඩය ලෙස භාවිතා කරන ලදී. CV සඳහා, (0–1) V vs. SCE සඳහා VO2+/VO2+ විභව කවුළුවට 5, 20, සහ 50 mV/s ස්කෑන් අනුපාත (ν) යොදන ලද අතර, පසුව SHE සඳහා ප්‍රස්ථාරයට ගැලපුම් කරන ලදී (VSCE = 0.242 V vs. HSE). ඉලෙක්ට්‍රෝඩ ක්‍රියාකාරිත්වය රඳවා තබා ගැනීම අධ්‍යයනය කිරීම සඳහා, UCC, TCC, UCC-C76, UCC-HWO, සහ UCC-HWO-50% C76 සඳහා ν 5 mV/s හි නැවත නැවත චක්‍රීය CV ​​සිදු කරන ලදී. EIS මිනුම් සඳහා, VO2+/VO2+ රෙඩොක්ස් ප්‍රතික්‍රියාවේ සංඛ්‍යාත පරාසය 0.01-105 Hz වූ අතර, විවෘත-පරිපථ වෝල්ටීයතාවයේ (OCV) වෝල්ටීයතා කැළඹීම 10 mV විය. ප්‍රතිඵලවල අනුකූලතාව සහතික කිරීම සඳහා සෑම අත්හදා බැලීමක්ම 2-3 වතාවක් පුනරාවර්තනය කරන ලදී. විෂමජාතීය අනුපාත නියතයන් (k0) නිකල්සන් ක්‍රමය මගින් ලබා ගන්නා ලදී46,47.
හයිඩ්‍රේටඩ් ටංස්ටන් ඔක්සයිඩ් (HVO) ජල තාප ක්‍රමය මගින් සාර්ථකව සංස්ලේෂණය කර ඇත. රූපය 1a හි SEM රූපයෙන් පෙන්නුම් කරන්නේ තැන්පත් කරන ලද HWO 25-50 nm පරාසයේ ප්‍රමාණයේ නැනෝ අංශු පොකුරු වලින් සමන්විත බවයි.
HWO හි එක්ස් කිරණ විවර්තන රටාව පිළිවෙලින් ~23.5° සහ ~47.5° හි උච්ච (001) සහ (002) පෙන්වයි, ඒවා ස්ටොයිකියෝමිතික නොවන WO2.63 (W32O84) හි ලක්ෂණයකි (PDF 077–0810, a = 21.4 Å, b = 17.8 Å, c = 3.8 Å, α = β = γ = 90°), එය ඒවායේ පැහැදිලි නිල් වර්ණයට අනුරූප වේ (රූපය 1b) 48.49. ආසන්න වශයෙන් 20.5°, 27.1°, 28.1°, 30.8°, 35.7°, 36.7° සහ 52.7° හි ඇති අනෙකුත් උච්ච (140), (620), (350), (720), (740), (560°) වෙත පවරා ඇත. ) ) සහ (970) විවර්තන තල පිළිවෙලින් WO2.63 ට විකලාංග වේ. සුදු නිෂ්පාදනයක් ලබා ගැනීම සඳහා සොන්ගාරා සහ තවත් අය විසින් එම කෘතිම ක්‍රමය භාවිතා කරන ලදී. 43 WO3(H2O)0.333 පැවතීමට හේතු වූ සුදු නිෂ්පාදනයක් ලබා ගන්නා ලදී. කෙසේ වෙතත්, මෙම කාර්යයේදී, විවිධ තත්වයන් හේතුවෙන්, නිල්-අළු නිෂ්පාදනයක් ලබා ගන්නා ලද අතර, එයින් පෙන්නුම් කරන්නේ WO3(H2O)0.333 (PDF 087-1203, a = 7.3 Å, b = 12.5 Å, c = 7 .7 Å, α = β = γ = 90°) සහ ටංස්ටන් ඔක්සයිඩ් වල අඩු කරන ලද ආකාරයයි. X'Pert HighScore මෘදුකාංගය භාවිතා කරමින් අර්ධ ප්‍රමාණාත්මක විශ්ලේෂණය 26% WO3(H2O)0.333:74% W32O84 පෙන්නුම් කළේය. W32O84 හි W6+ සහ W4+ (1.67:1 W6+:W4+) අඩංගු වන බැවින්, W6+ සහ W4+ හි ඇස්තමේන්තුගත අන්තර්ගතය පිළිවෙලින් 72% W6+ සහ 28% W4+ පමණ වේ. SEM රූප, න්‍යෂ්ටික මට්ටමේ තත්පර 1ක XPS වර්ණාවලි, TEM රූප, FTIR වර්ණාවලි සහ C76 අංශු වල රාමන් වර්ණාවලි අපගේ පෙර ලිපියෙන් ඉදිරිපත් කරන ලදී. කවාඩා සහ තවත් අයට අනුව, 50,51 ටොලුයින් ඉවත් කිරීමෙන් පසු C76 හි එක්ස් කිරණ විවර්තනය FCC හි ඒකචක්‍රීය ව්‍යුහය පෙන්නුම් කළේය.
රූපය 2a සහ b හි SEM රූපවලින් පෙන්නුම් කරන්නේ HWO සහ HWO-50%C76 UCC ඉලෙක්ට්‍රෝඩයේ කාබන් තන්තු මත සහ ඒවා අතර සාර්ථකව තැන්පත් කර ඇති බවයි. රූපය 2c හි SEM රූපවල ටංස්ටන්, කාබන් සහ ඔක්සිජන් වල EDX මූලද්‍රව්‍ය සිතියම් රූපය 2d-f හි දක්වා ඇති අතර, ටංස්ටන් සහ කාබන් සමස්ත ඉලෙක්ට්‍රෝඩ මතුපිට පුරා ඒකාකාරව මිශ්‍ර වී ඇති බව (සමාන ව්‍යාප්තියක් පෙන්නුම් කරයි) සහ තැන්පත් කිරීමේ ක්‍රමයේ ස්වභාවය නිසා සංයුක්තය ඒකාකාරව තැන්පත් වී නොමැති බව පෙන්නුම් කරයි.
තැන්පත් කරන ලද HWO අංශු (a) සහ HWO-C76 අංශු (b) වල SEM රූප. රූපයේ (c) ප්‍රදේශය භාවිතා කරමින් UCC මත පටවා ඇති HWO-C76 මත EDX සිතියම්ගත කිරීම මඟින් සාම්පලයේ ටංස්ටන් (d), කාබන් (e) සහ ඔක්සිජන් (f) ව්‍යාප්තිය පෙන්වයි.
HR-TEM ඉහළ විශාලන රූපකරණය සහ ස්ඵටික විද්‍යාත්මක තොරතුරු සඳහා භාවිතා කරන ලදී (රූපය 3). HWO රූපය 3a හි දැක්වෙන පරිදි නැනෝකියුබ් රූප විද්‍යාව සහ රූපය 3b හි වඩාත් පැහැදිලිව පෙන්වයි. තෝරාගත් ප්‍රදේශවල විවර්තනය සඳහා නැනෝකියුබ් විශාලනය කිරීමෙන්, ද්‍රව්‍යයේ ස්ඵටිකතාව තහවුරු කරන රූපය 3c හි පෙන්වා ඇති පරිදි, බ්‍රැග් නියමය සපුරාලන දැලක ව්‍යුහය සහ විවර්තන තල දෘශ්‍යමාන කළ හැකිය. රූපය 3c වෙත ඇතුළත් කර ඇති කොටසේ WO3(H2O)0.333 සහ W32O84 අදියරවල දක්නට ලැබෙන (022) සහ (620) විවර්තන තලවලට අනුරූප වන d 3.3 Å දුර පිළිවෙලින් 43,44,49 පෙන්වයි. නිරීක්ෂණය කරන ලද දැලක තල දුර d (රූපය 3c) HWO සාම්පලයේ ශක්තිමත්ම XRD උච්චයට අනුරූප වන බැවින් මෙය ඉහත විස්තර කර ඇති XRD විශ්ලේෂණයට (රූපය 1b) අනුකූල වේ. නියැදි වළලු ද රූපයේ දැක්වේ. 3d, එහිදී සෑම වළල්ලක්ම වෙනම තලයකට අනුරූප වේ. WO3(H2O)0.333 සහ W32O84 තල පිළිවෙලින් සුදු සහ නිල් පැහැයෙන් වර්ණාලේප කර ඇති අතර, ඒවායේ අනුරූප XRD මුදුන් රූපය 1b හි ද දක්වා ඇත. වළලු රූප සටහනේ දැක්වෙන පළමු වළල්ල (022) හෝ (620) විවර්තන තලයේ x-කිරණ රටාවේ පළමු සලකුණු කළ මුදුනට අනුරූප වේ. (022) සිට (402) මුදු දක්වා, d-අවකාශ අගයන් 3.30, 3.17, 2.38, 1.93 සහ 1.69 Å වන අතර, 3.30, 3.17, 2, 45, 1.93 හි XRD අගයන්ට අනුකූල වේ. සහ 1.66 Å, එය පිළිවෙලින් 44, 45 ට සමාන වේ.
(a) HWO හි HR-TEM රූපය, (b) විශාල කරන ලද රූපයක් පෙන්වයි. දැලක තලවල රූප (c) හි දක්වා ඇත, ඇතුළත් කළ (c) තලවල විශාල කරන ලද රූපයක් සහ (002) සහ (620) තලවලට අනුරූප වන 0.33 nm තාරතාව d පෙන්වයි. (d) WO3(H2O)0.333 (සුදු) සහ W32O84 (නිල්) සමඟ සම්බන්ධ වූ තල පෙන්වන HWO වළලු රටාව.
ටංස්ටන්හි මතුපිට රසායන විද්‍යාව සහ ඔක්සිකරණ තත්ත්වය තීරණය කිරීම සඳහා XPS විශ්ලේෂණය සිදු කරන ලදී (රූප S1 සහ 4). සංස්ලේෂණය කරන ලද HWO හි පුළුල් පරාසයක XPS ස්කෑන් වර්ණාවලිය රූපය S1 හි දක්වා ඇති අතර, එය ටංස්ටන් පවතින බව පෙන්නුම් කරයි. W 4f සහ O 1s හර මට්ටම්වල XPS පටු-ස්කෑන් වර්ණාවලිය පිළිවෙලින් රූප 4a සහ b හි දක්වා ඇත. W 4f වර්ණාවලිය W ඔක්සිකරණ තත්වයේ බන්ධන ශක්තීන්ට අනුරූප වන භ්‍රමණ-කක්ෂීය ද්විත්ව දෙකකට බෙදී යයි. සහ 36.6 සහ 34.9 eV හි W 4f7/2 පිළිවෙලින් 40 හි W4+ තත්වයේ ලක්ෂණයකි. )0.333. සවි කර ඇති දත්ත වලින් පෙන්නුම් කරන්නේ W6+ සහ W4+ හි පරමාණුක ප්‍රතිශතයන් පිළිවෙලින් 85% සහ 15% වන අතර ඒවා ක්‍රම දෙක අතර වෙනස්කම් සලකා බලන විට XRD දත්ත වලින් ඇස්තමේන්තු කර ඇති අගයන්ට ආසන්න බවයි. ක්‍රම දෙකම අඩු නිරවද්‍යතාවයකින් ප්‍රමාණාත්මක තොරතුරු සපයයි, විශේෂයෙන් XRD. තවද, මෙම ක්‍රම දෙක ද්‍රව්‍යයේ විවිධ කොටස් විශ්ලේෂණය කරන්නේ XRD යනු තොග ක්‍රමයක් වන අතර XPS යනු නැනෝමීටර කිහිපයක් පමණක් ළඟා වන මතුපිට ක්‍රමයක් වන බැවිනි. O 1s වර්ණාවලිය 533 (22.2%) සහ 530.4 eV (77.8%) හි උච්ච දෙකකට බෙදා ඇත. පළමුවැන්න OH ට අනුරූප වන අතර දෙවැන්න WO හි දැලිසෙහි ඔක්සිජන් බන්ධන වලට අනුරූප වේ. OH ක්‍රියාකාරී කාණ්ඩවල පැවැත්ම HWO හි සජලනය කිරීමේ ගුණාංගවලට අනුකූල වේ.
මෙම සාම්පල දෙකෙහිම සජලීකරණය කරන ලද HWO ව්‍යුහයේ ක්‍රියාකාරී කාණ්ඩ සහ සම්බන්ධීකරණ ජල අණු තිබීම පරීක්ෂා කිරීම සඳහා FTIR විශ්ලේෂණයක් ද සිදු කරන ලදී. ප්‍රතිඵලවලින් පෙනී යන්නේ HWO පැවතීම නිසා HWO-50% C76 සාම්පලය සහ FT-IR HWO ප්‍රතිඵල සමාන බව පෙනේ, නමුත් විශ්ලේෂණය සඳහා සූදානම් කිරීමේදී භාවිතා කරන සාම්පල ප්‍රමාණය වෙනස් වීම නිසා කඳු මුදුන්වල තීව්‍රතාවය වෙනස් වේ (රූපය 5a). HWO-50% C76 පෙන්නුම් කරන්නේ ටංස්ටන් ඔක්සයිඩ් උච්චය හැර අනෙකුත් සියලුම උච්ච ෆුලරීන් 24 ට සම්බන්ධ බවයි. රූපයේ විස්තර කර ඇත. සාම්පල දෙකම HWO දැලිස් ව්‍යුහයේ OWO දිගු කිරීමේ දෝලනයන්ට ආරෝපණය කර ඇති ~710/cm හි ඉතා ශක්තිමත් පුළුල් පටියක් පෙන්නුම් කරන අතර WO ට ආරෝපණය කර ඇති ශක්තිමත් උරහිසක් ~840/cm හි ඇති බව පෙන්වයි. දිගු කිරීමේ කම්පන සඳහා, 1610/cm පමණ තියුණු පටියක් OH හි නැමීමේ කම්පන වලට ආරෝපණය කර ඇති අතර, 3400/cm පමණ පුළුල් අවශෝෂණ කලාපයක් හයිඩ්‍රොක්සයිල් කාණ්ඩවල OH හි දිගු කිරීමේ කම්පන වලට ආරෝපණය කර ඇත43. මෙම ප්‍රතිඵල රූප සටහන 4b හි XPS වර්ණාවලියට අනුකූල වන අතර, එහිදී WO ක්‍රියාකාරී කණ්ඩායම්වලට VO2+/VO2+ ප්‍රතික්‍රියාව සඳහා ක්‍රියාකාරී ස්ථාන සැපයිය හැකිය.
HWO සහ HWO-50% C76 (a) හි FTIR විශ්ලේෂණය, ක්‍රියාකාරී කණ්ඩායම් සහ ස්පර්ශ කෝණ මිනුම් (b, c) පෙන්වා දී ඇත.
OH කාණ්ඩයට VO2+/VO2+ ප්‍රතික්‍රියාව උත්ප්‍රේරණය කළ හැකි අතර, ඉලෙක්ට්‍රෝඩයේ ජලාකර්ෂණීයතාව වැඩි කරන අතරම, එමඟින් විසරණය සහ ඉලෙක්ට්‍රෝන හුවමාරු අනුපාතය ප්‍රවර්ධනය කරයි. පෙන්වා ඇති පරිදි, HWO-50% C76 සාම්පලය C76 සඳහා අතිරේක උච්චයක් පෙන්වයි. ~2905, 2375, 1705, 1607, සහ 1445 cm3 හි උච්චයන් පිළිවෙලින් CH, O=C=O, C=O, C=C, සහ CO දිගු කිරීමේ කම්පන වලට පැවරිය හැකිය. C=O සහ CO ඔක්සිජන් ක්‍රියාකාරී කාණ්ඩ වැනේඩියම් හි රෙඩොක්ස් ප්‍රතික්‍රියා සඳහා ක්‍රියාකාරී මධ්‍යස්ථාන ලෙස සේවය කළ හැකි බව හොඳින් දන්නා කරුණකි. ඉලෙක්ට්‍රෝඩ දෙකෙහි තෙතමනය පරීක්ෂා කිරීම සහ සංසන්දනය කිරීම සඳහා, රූපය 5b,c හි පෙන්වා ඇති පරිදි සම්බන්ධතා කෝණ මිනුම් ගන්නා ලදී. HWO ඉලෙක්ට්‍රෝඩය වහාම අවශෝෂණය කරන ලද ජල බිඳිති, පවතින OH ක්‍රියාකාරී කාණ්ඩ නිසා සුපිරි ජලාකර්ෂණීයතාව පෙන්නුම් කරයි. HWO-50% C76 වඩාත් ජලභීතික වන අතර තත්පර 10 කට පසු ස්පර්ශ කෝණය 135° ක් පමණ වේ. කෙසේ වෙතත්, විද්‍යුත් රසායනික මිනුම් වලදී, HWO-50%C76 ඉලෙක්ට්‍රෝඩය මිනිත්තුවකට අඩු කාලයකදී සම්පූර්ණයෙන්ම තෙත් විය. තෙත් කිරීමේ මිනුම් XPS සහ FTIR ප්‍රතිඵල සමඟ අනුකූල වන අතර, HWO මතුපිට වැඩි OH කාණ්ඩ තිබීම එය සාපේක්ෂව වඩා ජලභීතික බවට පත් කරන බව පෙන්නුම් කරයි.
HWO සහ HWO-C76 නැනෝ සංයුක්ත ද්‍රව්‍යවල VO2+/VO2+ ප්‍රතික්‍රියා පරීක්ෂා කරන ලද අතර, මිශ්‍ර අම්ලයේ VO2+/VO2+ ප්‍රතික්‍රියාවේදී HWO ක්ලෝරීන් පරිණාමය මර්දනය කරනු ඇතැයි අපේක්ෂා කරන ලද අතර, C76 අපේක්ෂිත VO2+/VO2+ රෙඩොක්ස් ප්‍රතික්‍රියාව තවදුරටත් උත්ප්‍රේරණය කරනු ඇත. HWO අත්හිටුවීම්වල %, 30% සහ 50% C76 සහ CCC ඉලෙක්ට්‍රෝඩ මත තැන්පත් කර ඇති අතර මුළු බර 2 mg/cm2 පමණ වේ.
රූපය 6 හි පෙන්වා ඇති පරිදි, ඉලෙක්ට්‍රෝඩ මතුපිට VO2+/VO2+ ප්‍රතික්‍රියාවේ චාලක විද්‍යාව මිශ්‍ර ආම්ලික විද්‍යුත් විච්ඡේදනයක CV මගින් පරීක්ෂා කරන ලදී. ප්‍රස්ථාරයේ සෘජුවම විවිධ උත්ප්‍රේරක සඳහා ΔEp සහ Ipa/Ipc පහසුවෙන් සංසන්දනය කිරීම සඳහා ධාරා I/Ipa ලෙස දක්වා ඇත. වත්මන් ප්‍රදේශ ඒකක දත්ත රූපය 2S හි දක්වා ඇත. රූපය 6a හි HWO ඉලෙක්ට්‍රෝඩ මතුපිට VO2+/VO2+ රෙඩොක්ස් ප්‍රතික්‍රියාවේ ඉලෙක්ට්‍රෝන හුවමාරු අනුපාතය තරමක් වැඩි කරන අතර පරපෝෂිත ක්ලෝරීන් පරිණාමයේ ප්‍රතික්‍රියාව මර්දනය කරන බව පෙන්වයි. කෙසේ වෙතත්, C76 ඉලෙක්ට්‍රෝන හුවමාරු අනුපාතය සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි කරන අතර ක්ලෝරීන් පරිණාම ප්‍රතික්‍රියාව උත්ප්‍රේරණය කරයි. එබැවින්, නිවැරදිව සකස් කරන ලද HWO සහ C76 සංයුක්තයක් හොඳම ක්‍රියාකාරිත්වය සහ ක්ලෝරීන් පරිණාම ප්‍රතික්‍රියාව වැළැක්වීමේ විශාලතම හැකියාව ඇති බව අපේක්ෂා කෙරේ. C76 හි අන්තර්ගතය වැඩි කිරීමෙන් පසු, ඉලෙක්ට්‍රෝඩවල විද්‍යුත් රසායනික ක්‍රියාකාරිත්වය වැඩිදියුණු වූ බව සොයා ගන්නා ලදී, ΔEp හි අඩුවීමක් සහ Ipa/Ipc අනුපාතයේ වැඩි වීමක් (වගුව S3) මගින් පෙන්නුම් කෙරේ. රූපය 6d (වගුව S3) හි Nyquist සටහනෙන් උපුටා ගත් RCT අගයන් මගින් ද මෙය තහවුරු කරන ලදී, ඒවා C76 අන්තර්ගතය වැඩි වීමත් සමඟ අඩු වන බව සොයා ගන්නා ලදී. මෙම ප්‍රතිඵල Li ගේ අධ්‍යයනයට ද අනුකූල වන අතර, එහිදී මෙසොපොරස් WO3 වෙත මෙසොපොරස් කාබන් එකතු කිරීම VO2+/VO2+35 මත වැඩිදියුණු කළ ආරෝපණ හුවමාරු චාලක විද්‍යාව පෙන්නුම් කළේය. මෙයින් ඇඟවෙන්නේ සෘජු ප්‍රතික්‍රියාව ඉලෙක්ට්‍රෝඩ සන්නායකතාවය (C=C බන්ධනය) 18, 24, 35, 36, 37 මත වැඩි වශයෙන් රඳා පැවතිය හැකි බවයි. මෙය [VO(H2O)5]2+ සහ [VO2(H2O)4]+ අතර සම්බන්ධීකරණ ජ්‍යාමිතියේ වෙනසක් නිසා ද විය හැකිය, C76 පටක ශක්තිය අඩු කිරීමෙන් ප්‍රතික්‍රියා අධි වෝල්ටීයතාව අඩු කරයි. කෙසේ වෙතත්, HWO ඉලෙක්ට්‍රෝඩ සමඟ මෙය කළ නොහැකි විය හැකිය.
(අ) 0.1 M VOSO4/1 M H2SO4 + 1 M HCl ඉලෙක්ට්‍රෝලය තුළ විවිධ HWO:C76 අනුපාත සහිත UCC සහ HWO-C76 සංයුක්තවල VO2+/VO2+ ප්‍රතික්‍රියාවේ චක්‍රීය වෝල්ටීයමිතික හැසිරීම (ν = 5 mV/s). (ආ) විසරණ කාර්යක්ෂමතාව ඇගයීමට සහ k0(d) අගයන් ලබා ගැනීමට Randles-Sevchik සහ (ඇ) Nicholson VO2+/VO2+ ක්‍රමය.
VO2+/VO2+ ප්‍රතික්‍රියාව සඳහා HWO-50% C76, C76 හා සමාන විද්‍යුත් උත්ප්‍රේරක ක්‍රියාකාරිත්වය ප්‍රදර්ශනය කළා පමණක් නොව, වඩාත් සිත්ගන්නා කරුණ නම්, එය රූපය 6a හි පෙන්වා ඇති පරිදි C76 හා සසඳන විට ක්ලෝරීන් පරිණාමය අතිරේකව මර්දනය කළ අතර, රූපය 6d (පහළ RCT) හි කුඩා අර්ධ වෘත්තාකාරය ද ප්‍රදර්ශනය කරයි. C76 HWO-50% C76 (වගුව S3) ට වඩා ඉහළ පැහැදිලි Ipa/Ipc පෙන්නුම් කළේ, වැඩිදියුණු කළ ප්‍රතික්‍රියා ප්‍රතිවර්තනය නිසා නොව, 1.2 V හි SHE සමඟ ක්ලෝරීන් අඩු කිරීමේ ප්‍රතික්‍රියාවේ උච්ච අතිච්ඡාදනය නිසාය. HWO හි හොඳම කාර්ය සාධනය- 50% C76 සෘණ ආරෝපිත ඉහළ සන්නායක C76 සහ HWO මත ඉහළ තෙත් කිරීමේ හැකියාව සහ W-OH උත්ප්‍රේරක ක්‍රියාකාරිත්වය අතර සහජීවන බලපෑමට ආරෝපණය වේ. අඩු ක්ලෝරීන් විමෝචනය සම්පූර්ණ සෛලයේ ආරෝපණ කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කරන අතර වැඩිදියුණු කළ චාලක විද්‍යාව සම්පූර්ණ සෛල වෝල්ටීයතාවයේ කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කරයි.
S1 සමීකරණයට අනුව, විසරණය මගින් පාලනය වන අර්ධ-ප්‍රතිවර්ත කළ හැකි (සාපේක්ෂව මන්දගාමී ඉලෙක්ට්‍රෝන හුවමාරු) ප්‍රතික්‍රියාවක් සඳහා, උච්ච ධාරාව (IP) ඉලෙක්ට්‍රෝන ගණන (n), ඉලෙක්ට්‍රෝඩ ප්‍රදේශය (A), විසරණ සංගුණකය (D), ඉලෙක්ට්‍රෝන හුවමාරු සංගුණකය (α) සහ ස්කෑනිං වේගය (ν) මත රඳා පවතී. පරීක්ෂා කරන ලද ද්‍රව්‍යවල විසරණය-පාලිත හැසිරීම අධ්‍යයනය කිරීම සඳහා, IP සහ ν1/2 අතර සම්බන්ධතාවය රූපය 6b හි සැලසුම් කර ඉදිරිපත් කරන ලදී. සියලුම ද්‍රව්‍ය රේඛීය සම්බන්ධතාවයක් පෙන්වන බැවින්, ප්‍රතික්‍රියාව විසරණය මගින් පාලනය වේ. VO2+/VO2+ ප්‍රතික්‍රියාව අර්ධ-ප්‍රතිවර්ත කළ හැකි බැවින්, රේඛාවේ බෑවුම විසරණ සංගුණකය සහ α හි අගය (S1 සමීකරණය) මත රඳා පවතී. විසරණ සංගුණකය නියත (≈ 4 × 10–6 cm2/s)52 බැවින්, රේඛාවේ බෑවුමේ වෙනස සෘජුවම α හි විවිධ අගයන් පෙන්නුම් කරන අතර එම නිසා ඉලෙක්ට්‍රෝඩ මතුපිට ඉලෙක්ට්‍රෝන හුවමාරු අනුපාතය, එය C76 සහ HWO සඳහා පෙන්වා ඇත -50% C76 බෑවුම් සහිත බෑවුම (ඉහළම ඉලෙක්ට්‍රෝන හුවමාරු අනුපාතය).
වගුව S3 (රූපය 6d) හි දක්වා ඇති අඩු සංඛ්‍යාත සඳහා ගණනය කරන ලද Warburg බෑවුම් (W) සියලුම ද්‍රව්‍ය සඳහා 1 ට ආසන්න අගයන් ඇති අතර, රෙඩොක්ස් විශේෂවල පරිපූර්ණ විසරණය පෙන්නුම් කරන අතර ν1/ 2 ට සාපේක්ෂව IP හි රේඛීය හැසිරීම තහවුරු කරයි. CV මනිනු ලැබේ. HWO-50% C76 සඳහා, Warburg බෑවුම 1 සිට 1.32 දක්වා අපගමනය වන අතර, ප්‍රතික්‍රියාකාරකයේ (VO2+) අර්ධ-අසීමිත විසරණය පමණක් නොව, ඉලෙක්ට්‍රෝඩ සිදුරු නිසා විසරණ හැසිරීමට තුනී ස්ථර හැසිරීම් වල විය හැකි දායකත්වයක් ද දක්වයි.
VO2+/VO2+ රෙඩොක්ස් ප්‍රතික්‍රියාවේ ප්‍රතිවර්ත්‍යතාව (ඉලෙක්ට්‍රෝන හුවමාරු අනුපාතය) තවදුරටත් විශ්ලේෂණය කිරීම සඳහා, සම්මත අනුපාත නියතය k041.42 තීරණය කිරීම සඳහා නිකල්සන් අර්ධ-ප්‍රතිවර්ත්‍ය ප්‍රතික්‍රියා ක්‍රමය ද භාවිතා කරන ලදී. මෙය S2 සමීකරණය භාවිතයෙන් සිදු කරනු ලබන්නේ ΔEp හි ශ්‍රිතයක් වන මාන රහිත චාලක පරාමිතිය Ψ ගොඩනැගීම සඳහා වන අතර එය ν-1/2 ශ්‍රිතයක් ලෙස සිදු කෙරේ. S4 වගුවේ එක් එක් ඉලෙක්ට්‍රෝඩ ද්‍රව්‍ය සඳහා ලබාගත් Ψ අගයන් පෙන්වයි. ප්‍රතිඵල (රූපය 6c) S3 සමීකරණය භාවිතයෙන් එක් එක් බිම් කොටසෙහි බෑවුමෙන් k0 × 104 cm/s ලබා ගැනීමට සැලසුම් කරන ලදී (එක් එක් පේළිය අසල ලියා S4 වගුවේ ඉදිරිපත් කර ඇත). HWO-50% C76 ඉහළම බෑවුමක් ඇති බව සොයා ගන්නා ලදී (රූපය 6c), එබැවින් k0 හි උපරිම අගය 2.47 × 10–4 cm/s වේ. මෙයින් අදහස් කරන්නේ මෙම ඉලෙක්ට්‍රෝඩය වේගවත්ම චාලක විද්‍යාව ලබා ගන්නා බවයි, එය රූපය 6a සහ d හි සහ වගුව S3 හි CV සහ EIS ප්‍රතිඵලවලට අනුකූල වේ. ඊට අමතරව, k0 හි අගය RCT අගය (වගුව S3) භාවිතා කරමින් S4 සමීකරණයේ Nyquist කුමන්ත්‍රණයෙන් (රූපය 6d) ද ලබා ගන්නා ලදී. EIS වෙතින් ලබාගත් මෙම k0 ප්‍රතිඵල වගුව S4 හි සාරාංශගත කර ඇති අතර සහජීවන බලපෑම හේතුවෙන් HWO-50% C76 ඉහළම ඉලෙක්ට්‍රෝන හුවමාරු අනුපාතය පෙන්නුම් කරන බව ද පෙන්වයි. එක් එක් ක්‍රමයේ විවිධ මූලාරම්භයන් නිසා k0 අගයන් වෙනස් වුවද, ඒවා තවමත් එකම විශාලත්වයේ අනුපිළිවෙල පෙන්වන අතර අනුකූලතාව පෙන්වයි.
ලබාගත් විශිෂ්ට චාලක විද්‍යාව සම්පූර්ණයෙන් අවබෝධ කර ගැනීම සඳහා, ප්‍රශස්ත ඉලෙක්ට්‍රෝඩ ද්‍රව්‍ය ආලේප නොකළ UCC සහ TCC ඉලෙක්ට්‍රෝඩ සමඟ සංසන්දනය කිරීම වැදගත් වේ. VO2+/VO2+ ප්‍රතික්‍රියාව සඳහා, HWO-C76 අවම ΔEp සහ වඩා හොඳ ප්‍රතිවර්තනයක් පෙන්නුම් කළා පමණක් නොව, SHE ට සාපේක්ෂව 1.45 V හි ධාරාව මගින් මනිනු ලබන TCC හා සසඳන විට පරපෝෂිත ක්ලෝරීන් පරිණාම ප්‍රතික්‍රියාව සැලකිය යුතු ලෙස මර්දනය කළේය (රූපය 7a). ස්ථායිතාව සම්බන්ධයෙන් ගත් කල, උත්ප්‍රේරකය PVDF බන්ධකයක් සමඟ මිශ්‍ර කර කාබන් රෙදි ඉලෙක්ට්‍රෝඩවලට යොදන ලද බැවින් HWO-50% C76 භෞතිකව ස්ථායී බව අපි උපකල්පනය කළෙමු. UCC සඳහා 50 mV ට සාපේක්ෂව චක්‍ර 150 කට පසු HWO-50% C76 44 mV (ක්ෂය වීමේ අනුපාතය 0.29 mV/චක්‍රය) උපරිම මාරුවක් පෙන්නුම් කළේය (රූපය 7b). මෙය විශාල වෙනසක් නොවිය හැකි නමුත්, UCC ඉලෙක්ට්‍රෝඩවල චාලක විද්‍යාව ඉතා මන්දගාමී වන අතර චක්‍රීකරණය සමඟ පිරිහෙයි, විශේෂයෙන් ප්‍රතිලෝම ප්‍රතික්‍රියා සඳහා. TCC හි ප්‍රතිවර්තන හැකියාව UCC ට වඩා බෙහෙවින් හොඳ වුවද, චක්‍ර 150 කට පසු TCC හි 73 mV ක විශාල උච්ච මාරුවක් ඇති බව සොයා ගන්නා ලදී, එය එහි මතුපිට සෑදී ඇති ක්ලෝරීන් විශාල ප්‍රමාණයක් නිසා විය හැකිය. එම නිසා උත්ප්‍රේරකය ඉලෙක්ට්‍රෝඩ මතුපිටට හොඳින් අනුගත වේ. පරීක්ෂා කරන ලද සියලුම ඉලෙක්ට්‍රෝඩ වලින් දැකිය හැකි පරිදි, සහාය දක්වන උත්ප්‍රේරක නොමැති ඉලෙක්ට්‍රෝඩ පවා විවිධ මට්ටමේ චක්‍රීය අස්ථාවරත්වයක් පෙන්නුම් කළ අතර, චක්‍රීය කිරීමේදී උච්ච වෙන්වීමේ වෙනස උත්ප්‍රේරක වෙන්වීමට වඩා රසායනික වෙනස්කම් නිසා ඇති වන ද්‍රව්‍ය අක්‍රිය වීම නිසා සිදුවන බව යෝජනා කරයි. ඊට අමතරව, ඉලෙක්ට්‍රෝඩ මතුපිටින් උත්ප්‍රේරක අංශු විශාල ප්‍රමාණයක් වෙන් කිරීමට සිදුවුවහොත්, මෙය උච්ච වෙන්වීමේ සැලකිය යුතු වැඩි වීමක් (44 mV පමණක් නොවේ) ඇති කරයි, මන්ද උපස්ථරය (UCC) VO2+/VO2+ රෙඩොක්ස් ප්‍රතික්‍රියාව සඳහා සාපේක්ෂව අක්‍රිය බැවිනි.
UCC (a) හා සසඳන විට හොඳම ඉලෙක්ට්‍රෝඩ ද්‍රව්‍යයේ CV සංසන්දනය සහ VO2+/VO2+ රෙඩොක්ස් ප්‍රතික්‍රියාවේ ස්ථායිතාව (b). 0.1 M VOSO4/1 M H2SO4 + 1 M HCl ඉලෙක්ට්‍රෝලය තුළ ඇති සියලුම CV සඳහා ν = 5 mV/s.
VRFB තාක්ෂණයේ ආර්ථික ආකර්ෂණය වැඩි කිරීම සඳහා, ඉහළ ශක්ති කාර්යක්ෂමතාවයක් ලබා ගැනීම සඳහා වැනේඩියම් රෙඩොක්ස් ප්‍රතික්‍රියා වල චාලක විද්‍යාව පුළුල් කිරීම සහ අවබෝධ කර ගැනීම අත්‍යවශ්‍ය වේ. HWO-C76 සංයුක්ත සකස් කරන ලද අතර VO2+/VO2+ ප්‍රතික්‍රියාව කෙරෙහි ඒවායේ විද්‍යුත් උත්ප්‍රේරක බලපෑම අධ්‍යයනය කරන ලදී. මිශ්‍ර ආම්ලික විද්‍යුත් විච්ඡේදකවල HWO සුළු චාලක වර්ධනයක් පෙන්නුම් කළ නමුත් ක්ලෝරීන් පරිණාමය සැලකිය යුතු ලෙස මර්දනය කරන ලදී. HWO-පාදක ඉලෙක්ට්‍රෝඩවල චාලක විද්‍යාව තවදුරටත් ප්‍රශස්ත කිරීම සඳහා HWO:C76 හි විවිධ අනුපාත භාවිතා කරන ලදී. C76 HWO දක්වා වැඩි කිරීම වෙනස් කරන ලද ඉලෙක්ට්‍රෝඩයේ VO2+/VO2+ ප්‍රතික්‍රියාවේ ඉලෙක්ට්‍රෝන හුවමාරු චාලක විද්‍යාව වැඩි දියුණු කරයි, එයින් HWO-50% C76 හොඳම ද්‍රව්‍යය වන්නේ එය ආරෝපණ හුවමාරු ප්‍රතිරෝධය අඩු කරන අතර C76 සහ TCC තැන්පතුවට සාපේක්ෂව ක්ලෝරීන් තවදුරටත් මර්දනය කරන බැවිනි. . මෙය C=C sp2 දෙමුහුන්කරණය, OH සහ W-OH ක්‍රියාකාරී කාණ්ඩ අතර සහයෝගී බලපෑම නිසාය. HWO-50% C76 නැවත නැවත චක්‍රීකරණය කිරීමෙන් පසු හායන අනුපාතය 0.29 mV/චක්‍රයක් බව සොයා ගන්නා ලද අතර, UCC සහ TCC හි හායන අනුපාතය පිළිවෙලින් 0.33 mV/චක්‍රයක් සහ 0.49 mV/චක්‍රයක් වන අතර එමඟින් එය ඉතා ස්ථායී වේ. මිශ්‍ර අම්ල විද්‍යුත් විච්ඡේදකවල. ඉදිරිපත් කරන ලද ප්‍රතිඵල මගින් වේගවත් චාලක විද්‍යාව සහ ඉහළ ස්ථායිතාව සහිත VO2+/VO2+ ප්‍රතික්‍රියාව සඳහා ඉහළ කාර්ය සාධන ඉලෙක්ට්‍රෝඩ ද්‍රව්‍ය සාර්ථකව හඳුනා ගනී. මෙය ප්‍රතිදාන වෝල්ටීයතාවය වැඩි කරන අතර එමඟින් VRFB හි බලශක්ති කාර්යක්ෂමතාව වැඩි කරන අතර එමඟින් එහි අනාගත වාණිජකරණයේ පිරිවැය අඩු කරයි.
වත්මන් අධ්‍යයනයේ භාවිතා කරන ලද සහ/හෝ විශ්ලේෂණය කරන ලද දත්ත කට්ටල සාධාරණ ඉල්ලීමක් මත අදාළ කතුවරුන්ගෙන් ලබා ගත හැකිය.
ලුඩරර් ජී. සහ තවත් අය. ගෝලීය අඩු කාබන් බලශක්ති අවස්ථා වල සුළං සහ සූර්ය බලය ඇස්තමේන්තු කිරීම: හැඳින්වීමක්. බලශක්ති ඉතිරිකිරීම. 64, 542–551. https://doi.org/10.1016/j.eneco.2017.03.027 (2017).
ලී, එච්ජේ, පාර්ක්, එස්. සහ කිම්, එච්. වැනේඩියම්/මැන්ගනීස් රෙඩොක්ස් ප්‍රවාහ බැටරියක ක්‍රියාකාරිත්වයට MnO2 වර්ෂාපතනයේ බලපෑම විශ්ලේෂණය කිරීම. ලී, එච්ජේ, පාර්ක්, එස්. සහ කිම්, එච්. වැනේඩියම්/මැන්ගනීස් රෙඩොක්ස් ප්‍රවාහ බැටරියක ක්‍රියාකාරිත්වයට MnO2 වර්ෂාපතනයේ බලපෑම විශ්ලේෂණය කිරීම.ලී, එච්ජේ, පාර්ක්, එස්. සහ කිම්, එච්. වැනේඩියම් මැංගනීස් රෙඩොක්ස් ප්‍රවාහ බැටරියක ක්‍රියාකාරිත්වයට MnO2 තැන්පත් වීමේ බලපෑම විශ්ලේෂණය කිරීම. 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。 ලී, එච්ජේ, පාක්, එස්. සහ කිම්, එච්. එම්එන්ඕ2ලී, එච්ජේ, පාර්ක්, එස්. සහ කිම්, එච්. වැනේඩියම් මැංගනීස් රෙඩොක්ස් ප්‍රවාහ බැටරිවල ක්‍රියාකාරිත්වයට MnO2 තැන්පත් වීමේ බලපෑම විශ්ලේෂණය කිරීම.ජේ. විද්‍යුත් රසායන විද්‍යාව. සමාජවාදී පක්ෂය. 165(5), A952-A956. https://doi.org/10.1149/2.0881805jes (2018).
ෂා, ඒඒ, තංගිරාල, ආර්., සිං, ආර්., විල්ස්, ආර්ජීඒ සහ වොල්ෂ්, එෆ්සී. සම්පූර්ණයෙන්ම වැනේඩියම් ප්‍රවාහ බැටරිය සඳහා ගතික ඒකක සෛල ආකෘතියක්. ෂා, ඒඒ, තංගිරාල, ආර්., සිං, ආර්., විල්ස්, ආර්ජීඒ සහ වොල්ෂ්, එෆ්සී. සම්පූර්ණයෙන්ම වැනේඩියම් ප්‍රවාහ බැටරිය සඳහා ගතික ඒකක සෛල ආකෘතියක්.ෂා ඒඒ, තන්ගිරාල ආර්, සිං ආර්, විල්ස් ආර්ජී. සහ වොල්ෂ් එෆ්කේ සම්පූර්ණයෙන්ම වැනේඩියම් ප්‍රවාහ බැටරියක මූලික සෛලයක ගතික ආකෘතියකි. ෂා, ඒඒ, තංගිරාල, ආර්., සිං, ආර්., විල්ස්, ආර්ජීඒ සහ වෝල්ෂ්, එෆ්සී 全钒液流电池的动态单元电池模型。 ෂා, ඒඒ, තංගිරාල, ආර්., සිං, ආර්., විල්ස්, ආර්ජීඒ සහ වොල්ෂ්, එෆ්සී.ෂා ඒඒ, තංගිරාල ආර්, සිං ආර්, විල්ස් ආර්ජී. සහ වොල්ෂ් එෆ්කේ මොඩල්, සම්පූර්ණයෙන්ම වැනේඩියම් රෙඩොක්ස් ප්‍රවාහ බැටරියක ගතික සෛලය.ජේ. විද්‍යුත් රසායන විද්‍යාව. සමාජවාදී පක්ෂය. 158(6), A671. https://doi.org/10.1149/1.3561426 (2011).
ගන්ඩෝමි, වයිඒ, ආරොන්, ඩීඑස්, සැවොඩ්සින්ස්කි, ටීඒ සහ මෙන්ච්, එම්එම්. සියලුම වැනේඩියම් රෙඩොක්ස් ප්‍රවාහ බැටරි සඳහා ස්ථානීය විභව ව්‍යාප්ති මිනුම් සහ වලංගු ආකෘතිය. ගන්ඩෝමි, වයිඒ, ආරොන්, ඩීඑස්, සැවොඩ්සින්ස්කි, ටීඒ සහ මෙන්ච්, එම්එම්. සියලුම වැනේඩියම් රෙඩොක්ස් ප්‍රවාහ බැටරි සඳහා ස්ථානීය විභව ව්‍යාප්ති මිනුම් සහ වලංගු ආකෘතිය.ගන්ඩෝමි, යූ. ඒ., ආරොන්, ඩීඑස්, සැවොඩ්සින්ස්කි, ටීඒ සහ මෙන්ච්, එම්එම්. සියලුම වැනේඩියම් ප්‍රවාහ බැටරි රෙඩොක්ස් විභවය සඳහා ස්ථානීය විභව ව්‍යාප්ති මිනුම් සහ වලංගු ආකෘතිය. 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话 Gandomi, YA, Aaron, DS, Zawodzinski, TA & Mench, MM.全vanadium ඔක්සිඩේස් රෙඩොක්ස් 液流液的原位විභව ව්‍යාප්තිය මැනීම සහ වලංගු කිරීමේ ආකෘතිය.ගන්ඩෝමි, යූ. ඒ., ආරොන්, ඩීඑස්, සැවොඩ්සින්ස්කි, ටීඒ සහ මෙන්ච්, එම්එම්. සියලුම වැනේඩියම් ප්‍රවාහ රෙඩොක්ස් බැටරි සඳහා ස්ථානීය විභව ව්‍යාප්තිය මැනීම සහ සත්‍යාපනය කිරීමේ ආකෘති.ජේ. විද්‍යුත් රසායන විද්‍යාව. සමාජවාදී පක්ෂය. 163(1), A5188-A5201. https://doi.org/10.1149/2.0211601jes (2016).
සුෂිමා, එස්. සහ සුසුකි, ටී. ඉලෙක්ට්‍රෝඩ ගෘහ නිර්මාණ ශිල්පය ප්‍රශස්ත කිරීම සඳහා අන්තර් සංඛ්‍යාංක ප්‍රවාහ ක්ෂේත්‍රයක් සහිත වැනේඩියම් රෙඩොක්ස් ප්‍රවාහ බැටරි ආකෘති නිර්මාණය සහ අනුකරණය. සුෂිමා, එස්. සහ සුසුකි, ටී. ඉලෙක්ට්‍රෝඩ ගෘහ නිර්මාණ ශිල්පය ප්‍රශස්ත කිරීම සඳහා අන්තර් සංඛ්‍යාංක ප්‍රවාහ ක්ෂේත්‍රයක් සහිත වැනේඩියම් රෙඩොක්ස් ප්‍රවාහ බැටරි ආකෘති නිර්මාණය සහ අනුකරණය.සුෂිමා, එස්. සහ සුසුකි, ටී. ඉලෙක්ට්‍රෝඩ ගෘහ නිර්මාණ ශිල්පය ප්‍රශස්ත කිරීම සඳහා ප්‍රති-ධ්‍රැවීකරණය කරන ලද ප්‍රවාහයක් සහිත ප්‍රවාහ-හරහා වැනේඩියම් රෙඩොක්ස් බැටරියක් ආකෘති නිර්මාණය සහ අනුකරණය කිරීම. සුෂිමා, එස්. සහ සුසුකි, ටී. සුෂිමා, එස් සහ සුසුකි, ටී.සුෂිමා, එස්. සහ සුසුකි, ටී. ඉලෙක්ට්‍රෝඩ ව්‍යුහය ප්‍රශස්ත කිරීම සඳහා ප්‍රති-පින් ප්‍රවාහ ක්ෂේත්‍ර සහිත වැනේඩියම් රෙඩොක්ස් ප්‍රවාහ බැටරි ආකෘති නිර්මාණය සහ අනුකරණය කිරීම.ජේ. විද්‍යුත් රසායන විද්‍යාව. සමාජවාදී පක්ෂය. 167(2), 020553. https://doi.org/10.1149/1945-7111/ab6dd0 (2020).
සන්, බී. සහ ස්කයිලස්-කසකොස්, එම්. වැනේඩියම් රෙඩොක්ස් ප්‍රවාහ බැටරි යෙදුම සඳහා ග්‍රැෆයිට් ඉලෙක්ට්‍රෝඩ ද්‍රව්‍ය වෙනස් කිරීම - I. සන්, බී. සහ ස්කයිලස්-කසකොස්, එම්. වැනේඩියම් රෙඩොක්ස් ප්‍රවාහ බැටරි යෙදුම සඳහා ග්‍රැෆයිට් ඉලෙක්ට්‍රෝඩ ද්‍රව්‍ය වෙනස් කිරීම - I.සන්, බී. සහ ස්කයිලස්-කසකොස්, එම්. වැනේඩියම් රෙඩොක්ස් බැටරි සඳහා ග්‍රැෆයිට් ඉලෙක්ට්‍රෝඩ ද්‍රව්‍ය වෙනස් කිරීම - 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。 සන්, බී. සහ ස්කයිලස්-කසකෝස්, එම්. වැනේඩියම් ඔක්සිකරණ අඩු කිරීමේ ද්‍රව බැටරි යෙදුමේ රසායනික ඉලෙක්ට්‍රෝඩ ද්‍රව්‍ය වෙනස් කිරීම——I.සන්, බී. සහ ස්කයිලස්-කසකොස්, එම්. වැනේඩියම් රෙඩොක්ස් බැටරිවල භාවිතය සඳහා ග්‍රැෆයිට් ඉලෙක්ට්‍රෝඩ ද්‍රව්‍ය වෙනස් කිරීම - I.තාප පිරියම් කිරීම ඉලෙක්ට්‍රොකෙම්. ඇක්ටා 37(7), 1253-1260. https://doi.org/10.1016/0013-4686(92)85064-R (1992).
ලියු, ටී., ලී, එක්ස්., ෂැං, එච්. සහ චෙන්, ජේ. වැඩි දියුණු කළ බල ඝනත්වයක් සහිත වැනේඩියම් ප්‍රවාහ බැටරි (VFB) දෙසට ඉලෙක්ට්‍රෝඩ ද්‍රව්‍යවල ප්‍රගතිය. ලියු, ටී., ලී, එක්ස්., ෂැං, එච්. සහ චෙන්, ජේ. වැඩි දියුණු කළ බල ඝනත්වයක් සහිත වැනේඩියම් ප්‍රවාහ බැටරි (VFB) දෙසට ඉලෙක්ට්‍රෝඩ ද්‍රව්‍යවල ප්‍රගතිය.ලියු, ටී., ලී, එක්ස්., ෂැං, එච්. සහ චෙන්, ජේ. ඉලෙක්ට්‍රෝඩ ද්‍රව්‍ය වැනේඩියම් ප්‍රවාහ බැටරි (VFB) බවට පරිවර්තනය කිරීමේ ප්‍රගතිය, වැඩි දියුණු කළ බල ඝනත්වයක් සමඟ. 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.ලියු, ටී., ලී, එස්., ෂැං, එච්. සහ චෙන්, ජේ. වැඩි බල ඝනත්වයක් සහිත වැනේඩියම් රෙඩොක්ස් ප්‍රවාහ බැටරි (VFB) සඳහා ඉලෙක්ට්‍රෝඩ ද්‍රව්‍යවල දියුණුව.ජේ. ශක්ති රසායන විද්‍යාව. 27(5), 1292-1303. https://doi.org/10.1016/j.jechem.2018.07.003 (2018).
ලියු, QH සහ තවත් අය. ප්‍රශස්ත ඉලෙක්ට්‍රෝඩ වින්‍යාසය සහ පටල තේරීම සහිත ඉහළ කාර්යක්ෂමතා වැනේඩියම් රෙඩොක්ස් ප්‍රවාහ සෛලය. J. විද්‍යුත් රසායන විද්‍යාව. සමාජවාදී පක්ෂය. 159(8), A1246-A1252. https://doi.org/10.1149/2.051208jes (2012).
Wei, G., Jia, C., Liu, J. & Yan, C. වැනේඩියම් රෙඩොක්ස් ප්‍රවාහ බැටරි යෙදුම සඳහා කාබන් ෆීල්ට් සහය දක්වන කාබන් නැනෝ ටියුබ් උත්ප්‍රේරක සංයුක්ත ඉලෙක්ට්‍රෝඩය. Wei, G., Jia, C., Liu, J. & Yan, C. වැනේඩියම් රෙඩොක්ස් ප්‍රවාහ බැටරි යෙදුම සඳහා කාබන් ෆීල්ට් සහය දක්වන කාබන් නැනෝ ටියුබ් උත්ප්‍රේරක සංයුක්ත ඉලෙක්ට්‍රෝඩය.Wei, G., Jia, Q., Liu, J. සහ Yang, K. වැනේඩියම් රෙඩොක්ස් බැටරියක භාවිතය සඳහා කාබන් ෆීල්ට් උපස්ථරයක් සහිත කාබන් නැනෝ ටියුබ් මත පදනම් වූ සංයුක්ත ඉලෙක්ට්‍රෝඩ උත්ප්‍රේරක. වී, ජී., ජියා, සී., ලියු, ජේ. සහ යාන්, සී. වෙයි, ජී., ජියා, සී., ලියු, ජේ. සහ යාන්, සී. වැනේඩියම් ඔක්සිකරණ අඩු කිරීමේ ද්‍රව ප්‍රවාහ බැටරි යෙදුම සඳහා කාබන් ෆීල්ට්-ලෝඩඩ් කාබන් නැනෝ ටියුබ් උත්ප්‍රේරක සංයුක්ත ඉලෙක්ට්‍රෝඩය.වෙයි, ජී., ජියා, කියු., ලියු, ජේ. සහ යැං, කේ. වැනේඩියම් රෙඩොක්ස් බැටරිවල යෙදීම සඳහා කාබන් ෆීල්ට් උපස්ථරයක් සහිත කාබන් නැනෝ ටියුබ් උත්ප්‍රේරකයේ සංයුක්ත ඉලෙක්ට්‍රෝඩය.ජේ. පවර්. 220, 185–192. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2012.07.081 (2012).
මූන්, එස්., ක්වොන්, බීඩබ්ලිව්, චුන්ග්, වයි. සහ ක්වොන්, වයි. ආම්ලිකකරණය වූ සීඑන්ටී මත ආලේප කරන ලද බිස්මට් සල්ෆේට් වල වැනේඩියම් රෙඩොක්ස් ප්‍රවාහ බැටරියේ ක්‍රියාකාරිත්වයේ බලපෑම. මූන්, එස්., ක්වොන්, බීඩබ්ලිව්, චුන්ග්, වයි. සහ ක්වොන්, වයි. ආම්ලිකකරණය වූ සීඑන්ටී මත ආලේප කරන ලද බිස්මට් සල්ෆේට් වල වැනේඩියම් රෙඩොක්ස් ප්‍රවාහ බැටරියේ ක්‍රියාකාරිත්වයේ බලපෑම.මූන්, එස්., ක්වොන්, බීඩබ්ලිව්, චැං, වයි. සහ ක්වොන්, වයි. ඔක්සිකරණය වූ සීඑන්ටී මත තැන්පත් කරන ලද බිස්මට් සල්ෆේට් වල බලපෑම වැනේඩියම් රෙඩොක්ස් බැටරියක ලක්ෂණ මත. Moon, S., Kwon, BW, Chung, Y. & Kwon, Y. 涂在酸化CNT මූන්, එස්., ක්වොන්, බීඩබ්ලිව්, චුන්ග්, වයි. සහ ක්වොන්, වයි. වැනේඩියම් ඔක්සිකරණය අඩු කිරීම ද්‍රව ප්‍රවාහ බැටරි ක්‍රියාකාරිත්වය මත සීඑන්ටී ඔක්සිකරණය මත බිස්මට් සල්ෆේට් වල බලපෑම.මූන්, එස්., ක්වොන්, බීඩබ්ලිව්, චැං, වයි. සහ ක්වොන්, වයි. ඔක්සිකරණය වූ සීඑන්ටී මත තැන්පත් කරන ලද බිස්මට් සල්ෆේට් වල බලපෑම වැනේඩියම් රෙඩොක්ස් බැටරි වල ලක්ෂණ මත බලපෑම.ජේ. විද්‍යුත් රසායන විද්‍යාව. සමාජවාදී පක්ෂය. 166(12), A2602. https://doi.org/10.1149/2.1181912jes (2019).
හුවාං ආර්.-එච්. වැනේඩියම් රෙඩොක්ස් ප්‍රවාහ බැටරි සඳහා Pt/බහු ස්ථර කාබන් නැනෝ ටියුබ් නවීකරණය කරන ලද ක්‍රියාකාරී ඉලෙක්ට්‍රෝඩ. ජේ. විද්‍යුත් රසායන විද්‍යාව. සමාජවාදී පක්ෂය. 159(10), A1579. https://doi.org/10.1149/2.003210jes (2012).
කාන්, එස්. සහ තවත් අය. වැනේඩියම් රෙඩොක්ස් ප්‍රවාහ බැටරි කාබනික ලෝහමය ස්කැෆෝල්ඩ් වලින් ලබාගත් නයිට්‍රජන්-මාත්‍රණය කරන ලද කාබන් නැනෝ ටියුබ් වලින් සරසා ඇති විද්‍යුත් උත්ප්‍රේරක භාවිතා කරයි. ජේ. විද්‍යුත් රසායන විද්‍යාව. සමාජවාදී පක්ෂය. 165(7), A1388. https://doi.org/10.1149/2.0621807jes (2018).
ඛාන්, පී. සහ තවත් අය. වැනේඩියම් රෙඩොක්ස් ප්‍රවාහ බැටරිවල VO2+/ සහ V2+/V3+ රෙඩොක්ස් යුගල සඳහා ග්‍රැෆීන් ඔක්සයිඩ් නැනෝෂීට් විශිෂ්ට විද්‍යුත් රසායනිකව ක්‍රියාකාරී ද්‍රව්‍ය ලෙස සේවය කරයි. කාබන් 49(2), 693–700. https://doi.org/10.1016/j.carbon.2010.10.022 (2011).
ගොන්සාලෙස් ඉසෙඩ් සහ තවත් අය. වැනේඩියම් රෙඩොක්ස් බැටරි යෙදුම් සඳහා ග්‍රැෆීන්-වෙනස් කරන ලද ග්‍රැෆයිට් ෆීල්ට් වල කැපී පෙනෙන විද්‍යුත් රසායනික ක්‍රියාකාරිත්වය. ජේ. පවර්. 338, 155-162. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2016.10.069 (2017).
González, Z., Vizireanu, S., Dinescu, G., Blanco, C. & Santamaría, R. වැනේඩියම් රෙඩොක්ස් ප්‍රවාහ බැටරිවල නැනෝ ව්‍යුහගත ඉලෙක්ට්‍රෝඩ ද්‍රව්‍ය ලෙස කාබන් නැනෝවෝල් තුනී පටල. González, Z., Vizireanu, S., Dinescu, G., Blanco, C. & Santamaría, R. වැනේඩියම් රෙඩොක්ස් ප්‍රවාහ බැටරිවල නැනෝ ව්‍යුහගත ඉලෙක්ට්‍රෝඩ ද්‍රව්‍ය ලෙස කාබන් නැනෝවෝල් තුනී පටල.ගොන්සාලෙස් ඉසෙඩ්., විසිරියානු එස්., ඩිනෙස්කු ජී., බ්ලැන්කෝ සී. සහ සැන්ටමාරියා ආර්. වැනේඩියම් රෙඩොක්ස් ප්‍රවාහ බැටරිවල නැනෝ ව්‍යුහගත ඉලෙක්ට්‍රෝඩ ද්‍රව්‍ය ලෙස කාබන් නැනෝ බිත්තිවල තුනී පටල.වැනේඩියම් රෙඩොක්ස් ප්‍රවාහ බැටරිවල නැනෝ ව්‍යුහගත ඉලෙක්ට්‍රෝඩ ද්‍රව්‍ය ලෙස González Z., Vizirianu S., Dinescu G., Blanco S. සහ Santamaria R. කාබන් නැනෝවෝල් පටල. Nano Energy 1(6), 833–839. https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2012.07.003 (2012).
ඔපාර්, ඩීඕ, නැන්ක්යා, ආර්., ලී, ජේ. සහ ජුන්ග්, එච්. ඉහළ කාර්යසාධනයක් සහිත වැනේඩියම් රෙඩොක්ස් ප්‍රවාහ බැටරි සඳහා ත්‍රිමාණ මෙසොපොරස් ග්‍රැෆීන්-වෙනස් කරන ලද කාබන් ෆීල්ට්. ඔපාර්, ඩීඕ, නැන්ක්යා, ආර්., ලී, ජේ. සහ ජුන්ග්, එච්. ඉහළ කාර්යසාධනයක් සහිත වැනේඩියම් රෙඩොක්ස් ප්‍රවාහ බැටරි සඳහා ත්‍රිමාණ මෙසොපොරස් ග්‍රැෆීන්-වෙනස් කරන ලද කාබන් ෆීල්ට්.ඔපාර් ඩීඕ, නැන්ක්යා ආර්., ලී ජේ., සහ යුන්ග් එච්. ඉහළ කාර්යසාධනයක් සහිත වැනේඩියම් රෙඩොක්ස් ප්‍රවාහ බැටරි සඳහා ත්‍රිමාණ ග්‍රැෆීන්-වෙනස් කරන ලද මෙසොපොරස් කාබන් ෆීල්ට්. 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性性性性性性性的 Opar, DO, Nankya, R., Lee, J. & Jung, H.ඔපාර් ඩීඕ, නැන්ක්යා ආර්., ලී ජේ., සහ යුන්ග් එච්. ඉහළ කාර්යසාධනයක් සහිත වැනේඩියම් රෙඩොක්ස් ප්‍රවාහ බැටරි සඳහා ත්‍රිමාණ ග්‍රැෆීන්-වෙනස් කරන ලද මෙසොපොරස් කාබන් ෆීල්ට්.විද්‍යුත් රසායන විද්‍යාව පනත 330, 135276. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2019.135276 (2020).