Boosting Kinetics of Ce3+/Ce4+ Redox Reaction by Constructing TiC/TiO2 Heterojunction for Cerium‐Based Flow Batteries

材料科学 氧化还原 过电位 电解质 电极 化学工程 X射线光电子能谱 异质结 无机化学 电化学 化学 物理化学 光电子学 冶金 工程类
作者
Jing Wu,Xianrun Cao,Ya Ji,Feifei Zhang,Xiaolei Huang,Gangfeng Ouyang,Juezhi Yu
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:34 (3) 被引量:7
标识
DOI:10.1002/adfm.202309825
摘要

Abstract Cerium, a unique rare earth element, possesses a relatively high abundance, low cost, and high redox voltage, making it an attractive candidate for redox flow batteries. However, the sluggish kinetics and corrosion nature of the Ce 3+ /Ce 4+ electrolyte result in overpotential and degradation of carbon felt (CF) electrodes, which hinders the development of cerium‐based flow batteries. Therefore, it is essential to develop an electrode with high catalytic activity and corrosion resistance to the Ce 3+ /Ce 4+ electrolyte. Herein, a TiC/TiO 2 coated carbon felt (TiC/TiO 2 ‐CF) electrode is proposed. Remarkably, the TiC/TiO 2 coating effectively minimizes the exposure of the CF to the highly corrosive cerium electrolyte, consequently enhancing the electrode's corrosion resistance. Additionally, X‐ray photoelectron spectroscopy and high‐resolution transmission electron microscopy characterizations reveal the formation of a heterojunction between TiC and TiO 2 , which significantly enhances the redox reaction kinetics of the Ce 3+ /Ce 4+ redox couple. Eventually, the practical application of TiC/TiO 2 ‐CF catalytic electrode in a Ce–Fe flow battery is demonstrated. This study sheds light on the synthesis conditions of the TiC/TiO 2 ‐CF electrode, elucidates its heterojunction structure, and presents a novel Ce–Fe flow battery system.
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
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
zzg发布了新的文献求助10
1秒前
啊啊啊完成签到 ,获得积分10
2秒前
Yang22完成签到,获得积分10
2秒前
4秒前
直率的大开完成签到 ,获得积分10
4秒前
xbo完成签到,获得积分10
6秒前
kk完成签到,获得积分10
7秒前
平凡发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
稳重的秋天完成签到,获得积分10
9秒前
Haonan完成签到,获得积分10
9秒前
11秒前
萧水白发布了新的文献求助100
11秒前
姜姜完成签到,获得积分10
12秒前
一屿完成签到,获得积分10
14秒前
xdy完成签到 ,获得积分10
15秒前
智慧金刚完成签到 ,获得积分10
15秒前
冷傲菠萝完成签到 ,获得积分10
17秒前
恩赐解脱完成签到,获得积分10
17秒前
agent完成签到 ,获得积分10
19秒前
LIKUN完成签到,获得积分10
20秒前
希望天下0贩的0应助夏傥采纳,获得10
20秒前
科研牛人完成签到,获得积分10
22秒前
夏夜黎梦完成签到,获得积分10
24秒前
EW完成签到,获得积分10
25秒前
向日葵完成签到,获得积分10
26秒前
忞航完成签到 ,获得积分10
28秒前
学呀学完成签到 ,获得积分10
28秒前
29秒前
叶落无痕、完成签到,获得积分10
29秒前
朴素的飞丹完成签到 ,获得积分10
29秒前
ding应助ace采纳,获得10
30秒前
小白完成签到,获得积分10
31秒前
zyb完成签到 ,获得积分10
32秒前
小左完成签到 ,获得积分10
32秒前
核桃小小苏完成签到,获得积分10
35秒前
什么也难不倒我完成签到 ,获得积分10
36秒前
夏傥发布了新的文献求助10
36秒前
巧克力手印完成签到,获得积分10
36秒前
Mp4完成签到 ,获得积分10
37秒前
高分求助中
All the Birds of the World 4000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 3000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Machine Learning Methods in Geoscience 1000
Resilience of a Nation: A History of the Military in Rwanda 888
Essentials of Performance Analysis in Sport 500
Measure Mean Linear Intercept 500
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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3729213
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3274385
关于积分的说明 9985152
捐赠科研通 2989586
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1640656
邀请新用户注册赠送积分活动 779260
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 748145