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
俞儿完成签到 ,获得积分20
1秒前
Lukomere发布了新的文献求助10
1秒前
高山流水完成签到,获得积分10
1秒前
Luna爱科研完成签到 ,获得积分10
1秒前
罗罗完成签到 ,获得积分20
1秒前
风信子发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
程若男完成签到,获得积分10
3秒前
Yuru完成签到,获得积分10
3秒前
maoyi完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
life完成签到,获得积分10
3秒前
ZZ完成签到,获得积分10
3秒前
Dreamsli完成签到,获得积分10
4秒前
辞旧完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
CH341完成签到,获得积分10
4秒前
体贴的青烟完成签到,获得积分10
5秒前
多看文献完成签到,获得积分10
5秒前
iiing完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
清秀凌蝶完成签到 ,获得积分10
7秒前
zhen完成签到,获得积分10
7秒前
yunlong完成签到 ,获得积分10
7秒前
dahuihui完成签到,获得积分10
7秒前
孙新然发布了新的文献求助10
7秒前
LDD完成签到,获得积分10
7秒前
蔡大鲸完成签到,获得积分10
8秒前
瑞少完成签到,获得积分10
8秒前
孤独的远山完成签到,获得积分10
8秒前
silin发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
9秒前
qin202569完成签到,获得积分10
9秒前
邹益春发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
啦啦啦完成签到,获得积分10
10秒前
ly完成签到,获得积分10
11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
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] | NHBS Field Guides & Natural History 1500
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
Brittle fracture in welded ships 1000
Metagames: Games about Games 700
King Tyrant 680
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5573758
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4660031
关于积分的说明 14727408
捐赠科研通 4599888
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2524520
邀请新用户注册赠送积分活动 1494877
关于科研通互助平台的介绍 1464977