Iodine-Functionalized rGO/Graphite Felt Interfaces for Enhanced Mass Transport and Charge-Transfer Kinetics in Vanadium Redox Flow Batteries

材料科学 电解质 氧化还原 化学工程 流动电池 电化学 石墨烯 石墨 动力学 电极 极化(电化学) 电化学动力学 活化能 水溶液 大规模运输 多孔性 无机化学 水运 限制电流 碳纤维 水蒸气 电化学能量转换 离子运输机
作者
Ju-Wen Su,Xing-Qi Wang,Bo-Yuan Zhu,Weiwei Yang,Zhiguo Qu,Yu-Bing Tao
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/acsami.6c11538
摘要

High-power operation of vanadium redox flow batteries (VRFBs) is still limited by sluggish interfacial charge transfer, insufficient electrolyte wettability, and concentration polarization within porous carbon electrodes. Herein, an iodine-functionalized reduced graphene oxide/graphite felt electrode (GF@rGO-V) was prepared through hydroiodic acid vapor treatment to regulate the solid-liquid interface of graphite felt while retaining its three-dimensional porous framework. Structural and surface analyses indicate that HI vapor treatment produces a less compact iodine-containing rGO interface with improved electrolyte accessibility. Electrochemical measurements further reveal enhanced apparent ion transport and reduced charge-transfer resistance toward both VO2+/VO2+ and V2+/V3+ redox couples. Temperature-dependent impedance analysis shows that the apparent activation energy for the positive reaction decreases from 40.2 kJ mol-1 on pristine graphite felt to 23.7 kJ mol-1 on GF@rGO-V, suggesting a more favorable interfacial kinetic environment. As a result, the assembled VRFB delivers an energy efficiency of 82.2% at 400 mA cm-2, a peak power density of 1257.6 mW cm-2, and stable cycling over 1500 cycles at 400 mA cm-2. This work demonstrates an iodine-assisted interfacial engineering strategy for improving mass transport and charge-transfer kinetics in high-power aqueous flow batteries.
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
刚刚
zhangxu发布了新的文献求助10
刚刚
曹俊杰发布了新的文献求助10
刚刚
nie完成签到,获得积分20
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
洁净尔蓝完成签到,获得积分10
1秒前
111完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
徐凌凤发布了新的文献求助10
2秒前
Nole应助Derive采纳,获得10
2秒前
Akim应助超能流水少年采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
满江发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
搜集达人应助困困鸭采纳,获得10
3秒前
清脆迎曼完成签到,获得积分10
3秒前
阿黑完成签到,获得积分10
3秒前
丘比特应助Jiang采纳,获得10
4秒前
自然忆文完成签到,获得积分10
4秒前
aajhajkahna应助若一采纳,获得10
4秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
老实的菲鹰完成签到,获得积分20
5秒前
5秒前
5秒前
黄黄黄发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
电池小白完成签到 ,获得积分10
5秒前
夏侯初发布了新的文献求助10
5秒前
Vei1发布了新的文献求助10
6秒前
xin发布了新的文献求助10
6秒前
lcl完成签到,获得积分10
6秒前
XYin完成签到,获得积分0
6秒前
完美世界应助ssslllppp采纳,获得10
6秒前
yunxi发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
昵称不可用完成签到 ,获得积分20
7秒前
高分求助中
Les chinois de jakarta: temples et vie collective 1000
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
Social Psychology 800
基于锂离子电池正极材料回收的绿色溶剂开发及工程化应用研究 800
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 600
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7648375
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9221094
关于积分的说明 19792690
捐赠科研通 7214003
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3277866
关于科研通互助平台的介绍 2438921
邀请新用户注册赠送积分活动 2276132