Edge‐Rich Multidimensional Frame Carbon as High‐Performance Electrode Material for Vanadium Redox Flow Batteries

材料科学 氧化还原 电极 流动电池 碳纤维 电流密度 电解质 电池(电) 密度泛函理论 化学工程 杂原子 电催化剂 纳米技术 电化学 无机化学 复合数 复合材料 计算化学 物理化学 化学 冶金 热力学 有机化学 戒指(化学) 功率(物理) 物理 量子力学 工程类
作者
Qi Deng,Xiaoyi Huangyang,Xin Zhang,Zhihong Xiao,Weibin Zhou,Hong‐Rui Wang,Hongyi Liu,Feng Zhang,Changzhu Li,Xiongwei Wu,Yu‐Guo Guo
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:12 (8) 被引量:43
标识
DOI:10.1002/aenm.202103186
摘要

Abstract The low electrocatalytic activity of pristine graphite felt (GF) electrodes toward V(II)/V(III) and V(IV)/V(V) redox couples is a major concern in vanadium redox flow batteries (VRFBs). For overcoming this challenge, herein a novel composite electrode is proposed comprising of two components: multidimensional frame carbon (MFC) derived from edge‐rich carbon and GF that serves as the frame for the in situ growth of MFC. The high electrocatalytic activity, rapid charge migration, and reduced local current emanating from the 0D, 2D, and 3D coexistent structures of the MFC material, respectively, enhance the performance of the GF. Consequently, the battery assembled using the MFC GF electrode achieves a maximum current density of 500 mA cm −2 , along with high stability and preeminent energy efficiency at a current density of 200 mA cm −2 for over 400 cycles. For the first time via density functional theory analysis on VRFBs, this study reveals that the edge‐rich carbon atoms possess higher electrocatalytic activity in both positive and negative electrolytes than the plane carbon atoms and heteroatoms. Therefore, this study is of immense significance in guiding and promoting the application of edge‐rich carbon in the battery‐based energy storage industry.
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
1秒前
2秒前
热心烙完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
阿泽完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
wwww完成签到 ,获得积分10
3秒前
YixiaoWang发布了新的文献求助10
3秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
4秒前
cr完成签到,获得积分10
4秒前
威武鸽子完成签到,获得积分20
4秒前
包容可仁完成签到,获得积分10
4秒前
拼搏绿柳完成签到,获得积分10
5秒前
开心的紫烟完成签到,获得积分10
5秒前
wdy111应助淡漠采纳,获得20
5秒前
5秒前
水吉2000完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
Owen应助zzzzz采纳,获得30
6秒前
CSPC001完成签到 ,获得积分10
7秒前
ForZero发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
8秒前
9秒前
乐乐应助鳗鱼灵寒采纳,获得10
9秒前
资山雁完成签到 ,获得积分10
10秒前
田様应助YixiaoWang采纳,获得10
10秒前
10秒前
ZJJ完成签到,获得积分20
10秒前
11秒前
大薯条完成签到 ,获得积分10
11秒前
one发布了新的文献求助10
11秒前
JoshuaChen发布了新的文献求助10
12秒前
锥子完成签到,获得积分10
12秒前
追风少侠李二狗完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
ZJJ发布了新的文献求助10
13秒前
CAOHOU应助nature采纳,获得20
13秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
‘Unruly’ Children: Historical Fieldnotes and Learning Morality in a Taiwan Village (New Departures in Anthropology) 400
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 330
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
Aktuelle Entwicklungen in der linguistischen Forschung 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3986722
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3529207
关于积分的说明 11243810
捐赠科研通 3267638
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1803822
邀请新用户注册赠送积分活动 881207
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 808582