Carbon Nanofibers Coated with MOF-Derived Carbon Nanostructures for Vanadium Redox Flow Batteries with Enhanced Electrochemical Activity and Power Density

流动电池 电解质 介电谱 电化学 循环伏安法 材料科学 电极 氧化还原 法拉第效率 水热碳化 化学工程 无机化学 碳化 分析化学(期刊) 化学 扫描电子显微镜 有机化学 物理化学 复合材料 工程类
作者
Gargi Dey,Shadab Saifi,Harsh Sharma,Milan Kumar,A. Aijaz
出处
期刊:ACS applied nano materials [American Chemical Society]
卷期号:6 (10): 8192-8201 被引量:22
标识
DOI:10.1021/acsanm.3c00347
摘要

A unique synthetic approach has been introduced where nanostructurally grown zinc layered double hydroxide on graphitic carbon felt (CF) is converted into a zeolitic imidazolate framework (ZIF-8), and then, subsequent carbonization resulted in a N/O-functionalized porous carbon electrode (N,O/CF). Because of the presence of N/O-containing functional groups and deposition of ZIF-8-derived nanoporous carbon on the CF, the N,O/CF is found to be highly hydrophilic in nature with a large surface area. Cyclic voltammetry measurements with N,O/CF suggest the fast electrochemical kinetics of V(IV) ↔ V(V) reactions. Polarization curves and electrochemical impedance spectroscopy measurements of the vanadium redox flow battery (VRFB) assembly illustrate the significant decrease in charge transfer resistance at electrode surfaces. At 50 mL/min electrolyte flow rate, N,O/CF delivers energy efficiencies of 83.11 and 76.66% at current densities of 40 and 80 mA/cm2, respectively. The values are 82.59 and 76.39%, respectively, at 100 mL/min, showing the negligible effect of the flow rate. The power density of VRFBs at various electrolyte flow rates is also presented, which increases with increasing flow rates and is higher for N,O/CF (∼821 mW/cm2) than for bare CF (606 mW/cm2). The stability test confirms the retention of energy, voltage, and coulombic efficiencies after recycling of the electrode. The above-mentioned findings of improved performance of VRFBs with employing the N,O/CF electrode are a cumulative effect of enhanced nanoporosity, an increased number of catalytic active sites, high wettability, and low charge transfer resistance.
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
傲娇如天发布了新的文献求助10
刚刚
Improve完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
狮子沟核聚变骡子完成签到 ,获得积分10
1秒前
景玉完成签到,获得积分20
1秒前
111舒舒完成签到 ,获得积分10
1秒前
whj完成签到 ,获得积分10
1秒前
An2ni0发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
津津乐道完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
absb发布了新的文献求助10
3秒前
xiangzaier完成签到 ,获得积分10
3秒前
lql完成签到,获得积分10
3秒前
清秀的不言完成签到 ,获得积分10
3秒前
小巧的孤萍完成签到,获得积分20
4秒前
咕嘟咕嘟完成签到,获得积分10
4秒前
球球的铲屎官完成签到,获得积分10
4秒前
ypj9777完成签到,获得积分20
4秒前
4秒前
白羊完成签到 ,获得积分10
5秒前
苏打完成签到,获得积分10
6秒前
大个应助zkl采纳,获得10
6秒前
Stella应助李媛媛采纳,获得30
6秒前
6秒前
yy发布了新的文献求助10
6秒前
AA完成签到 ,获得积分10
6秒前
蜗牛完成签到,获得积分10
6秒前
安静的幻儿完成签到,获得积分10
8秒前
丘比特应助小小邹采纳,获得10
8秒前
8秒前
苏打发布了新的文献求助10
8秒前
JamesPei应助zhanghao采纳,获得10
9秒前
加油干完成签到,获得积分10
10秒前
韩谷子完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
汉堡包应助自信安荷采纳,获得10
12秒前
专一的网络完成签到,获得积分10
12秒前
liliuuuuuuuu完成签到 ,获得积分10
12秒前
高分求助中
Encyclopedia of Quaternary Science Third edition 2025 12000
(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
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.). Frederic G. Reamer 800
Beyond the sentence : discourse and sentential form / edited by Jessica R. Wirth 600
Holistic Discourse Analysis 600
Vertébrés continentaux du Crétacé supérieur de Provence (Sud-Est de la France) 600
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 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 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5338621
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4475739
关于积分的说明 13929215
捐赠科研通 4370994
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2401582
邀请新用户注册赠送积分活动 1394626
关于科研通互助平台的介绍 1366445