Efficient Membranes Made of a Nanohybrid of Fluorine‐Doped Carbon Dots Coupled With Metal Organic Framework for High‐Performance Vanadium Redox Flow Battery

材料科学 流动电池 法拉第效率 化学工程 Nafion公司 金属有机骨架 氧化还原 化学稳定性 无机化学 纳米技术 聚合物 离子 混合材料 离子运输机 聚苯乙烯 超级电容器 电极 电池(电) 合成膜 质子输运 聚砜
作者
Thang Quoc Huynh,P. S. Nayanthara,Muhammad Fawad Khan,Tong Yang,Zijian Cai,Saveen Senanayake,Yang Yang,Jiaye Ye,Hongxia Wang
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/adfm.75595
摘要

ABSTRACT The commercially available membranes for vanadium redox flow battery (VRFB) suffer from severe vanadium ion crossover, resulting in less than satisfactory stability with the batteries. Herein, a sulfonated poly(ether ether ketone)‐based membrane incorporating fluorine‐doped carbon dots (FCD) and functionalized metal–organic framework (MIL−101−NH 2 ) nanohybrids (FCDM) is developed for VRFB. The incorporation of FCDM into the hybrid membrane is found to promote proton conduction thanks to the porous structure and functional amine groups of MIL−101−NH 2, which provide abundant pathways for proton conduction, while FCD further enhances the interface compatibility with the polymer matrix and provides additional active sites for proton transport. In addition, the FCD modulates the pores of MIL−101−NH 2 , further regulating the ion transport channels and effectively inhibiting vanadium ion permeability to achieve high ion selectivity. Consequently, the VRFB with the optimized hybrid membrane delivered high Coulombic efficiency (99.75%) and energy efficiency (85.6%) at 120 mA cm −2 over 1000 cycles. Furthermore, the capacity retention of the batteries with the hybrid membrane (81.5%) is 10‐fold higher than that of the commercial Nafion 212 membrane (8.1%) under the same conditions. The superior performance of the hybrid membranes suggests a promising strategy for designing next‐generation membranes with tailored nanostructures for VRFB.
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
科目三应助皮皮采纳,获得10
刚刚
LX发布了新的文献求助30
刚刚
2秒前
愉快的孤容完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
平淡松完成签到,获得积分20
5秒前
科研通AI6.1应助愉快的裘采纳,获得10
5秒前
科研通AI6.3应助m彬m彬采纳,获得10
6秒前
丫丫完成签到,获得积分10
7秒前
雾花owo完成签到,获得积分10
7秒前
可爱花瓣发布了新的文献求助10
8秒前
GGYS发布了新的文献求助10
8秒前
平淡松发布了新的文献求助10
9秒前
Jasper应助兴奋的凝丝采纳,获得10
9秒前
11秒前
twob发布了新的文献求助10
13秒前
molihuakai应助科研宇采纳,获得10
14秒前
14秒前
16秒前
xiaoyi发布了新的文献求助10
17秒前
liuxiaohui发布了新的文献求助30
18秒前
18秒前
18秒前
19秒前
19秒前
20秒前
Nexus应助深海鳕鱼子采纳,获得30
21秒前
327793780发布了新的文献求助10
22秒前
niuzyang发布了新的文献求助10
22秒前
23秒前
23秒前
过几天发布了新的文献求助10
23秒前
王焕玉完成签到,获得积分10
23秒前
fchwpo完成签到,获得积分10
24秒前
科研宇发布了新的文献求助10
24秒前
意羡发布了新的文献求助10
25秒前
27秒前
27秒前
FashionBoy应助浅忆采纳,获得10
28秒前
书真好看发布了新的文献求助10
28秒前
高分求助中
Malcolm Fraser : a biography 680
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
Climate change and sports: Statistics report on climate change and sports 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
Organic Reactions Volume 118 400
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6454716
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8265465
关于积分的说明 17616223
捐赠科研通 5520566
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2904688
邀请新用户注册赠送积分活动 1881460
关于科研通互助平台的介绍 1724133