Quantifying effects of surface morphology and functional groups of carbon fibers on mass transfer coefficient in vanadium redox flow batteries

流动电池 传质 氧化还原 电极 传质系数 扩散 材料科学 化学工程 纤维 分析化学(期刊) 化学 化学物理 纳米技术 复合材料 热力学 物理化学 色谱法 冶金 物理 工程类 电解质
作者
Menglian Zheng,Ke Liu,Jie Sun,Zitao Yu
出处
期刊:Energy [Elsevier BV]
卷期号:291: 130237-130237 被引量:8
标识
DOI:10.1016/j.energy.2024.130237
摘要

Optimization of porous electrodes has emerged as a fascinating alternative to improve the power density of redox flow batteries. While numerous studies have demonstrated the significant reduction in overpotentials due to electrode modifications, there has yet to be research that elucidates the underlying mechanism. The developed fitting model in the present study enables efficient mass transfer coefficient characterization for redox flow battery systems with sluggish reactants. Based on the newly proposed fitting model and experimental data, the present study explores the mechanism of how changes in electrode morphology and functional groups affect the mass transfer coefficient. It is found that micro-scale pores on the fiber surface, when fibers were thermally treated at 300 °C, successfully enhanced mass transfer of the reactants in the electrode likely owing to the shortened diffusion distance, while nano-scale pores, when fibers thermally treated at 400 °C, showed minor effects on mass transfer enhancement. Besides, the increment of the oxygen containing functional groups also enhanced the mass transfer rate in the diffusion layer likely attributable to the improved electrode hydrophilicity. Last, the power-law correlations for Sherwood number and Reynolds number for different electrode samples were established, enabling frontend screening in future's electrode development campaigns.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
小杭76应助研究吃采纳,获得10
刚刚
刚刚
柳绿柳发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
可爱的函函应助一位用户采纳,获得10
2秒前
科研通AI6应助妍妍采纳,获得10
2秒前
海棠听风完成签到,获得积分10
4秒前
李健应助纯真绿蕊采纳,获得10
4秒前
磷酸瞳完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
ZYL发布了新的文献求助10
4秒前
顾矜应助zjujirenjie采纳,获得10
4秒前
早晚会疯完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
浮游应助倒霉蛋采纳,获得10
6秒前
111发布了新的文献求助10
6秒前
Ava应助等待凡英采纳,获得10
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
8秒前
JRY5678发布了新的文献求助10
9秒前
五颜六色的白完成签到,获得积分10
10秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
10秒前
12秒前
苹果白凡发布了新的文献求助10
12秒前
趣乐多发布了新的文献求助10
13秒前
周舟完成签到 ,获得积分10
14秒前
好叭发布了新的文献求助10
15秒前
传奇3应助寂寞的松采纳,获得30
15秒前
zjujirenjie发布了新的文献求助10
15秒前
JJJJJJ完成签到,获得积分10
15秒前
牛俊生发布了新的文献求助20
17秒前
科研通AI6应助柳绿柳采纳,获得10
22秒前
22秒前
英姑应助斯文可仁采纳,获得10
23秒前
9090y完成签到,获得积分10
23秒前
科研通AI5应助longjiafang采纳,获得10
24秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
24秒前
李健的小迷弟应助好叭采纳,获得10
25秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Architectural Corrosion and Critical Infrastructure 1000
Early Devonian echinoderms from Victoria (Rhombifera, Blastoidea and Ophiocistioidea) 1000
By R. Scott Kretchmar - Practical Philosophy of Sport and Physical Activity - 2nd (second) Edition: 2nd (second) Edition 666
Electrochemistry: Volume 17 600
Physical Chemistry: How Chemistry Works 500
SOLUTIONS Adhesive restoration techniques restorative and integrated surgical procedures 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4942724
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4208247
关于积分的说明 13081614
捐赠科研通 3987373
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2183053
邀请新用户注册赠送积分活动 1198695
关于科研通互助平台的介绍 1111081