Aligned hierarchical electrodes for high-performance aqueous redox flow battery

流动电池 氧化还原 电极 材料科学 循环伏安法 电解质 化学工程 碳纳米纤维 电池(电) 电化学 碳纤维 纳米技术 功率密度 水溶液 复合材料 化学 碳纳米管 有机化学 功率(物理) 冶金 工程类 复合数 量子力学 物理化学 物理
作者
Jing Sun,Haoran Jiang,Maochun Wu,Xinzhuang Fan,Christopher Y.H. Chao,Tianshou Zhao
出处
期刊:Applied Energy [Elsevier BV]
卷期号:271: 115235-115235 被引量:46
标识
DOI:10.1016/j.apenergy.2020.115235
摘要

Enhancing the transport properties and enlarging the surface area of electrodes are critical for achieving a high-power-density aqueous redox flow battery. In this work, we design and fabricate a hierarchical and ordered carbon fibrous (CNF-AECF) electrode by in-situ growing a layer of carbon nanofibers on the surface of aligned electrospun carbon fibers. The aligned macroscopic structure provides electrolytes transport pathways, while the highly porous carbon nanofiber layer offers a large specific surface area of up to 108 m2 g−1, enabling abundant active sites for redox reactions. Cyclic voltammetry tests show that the positive side peak potential separation is reduced from 92.77 mV to as low as 55.01 mV, while the negative side peak potential separation is reduced from 92.77 mV to 88.65 mV at the scan rate of 10 mV s−1. The application of the as-prepared material to a vanadium redox flow battery as the positive electrode demonstrates an energy efficiency of 80.1% at the current density of 300 mA cm−2, and 75.0% at the current density of 400 mA cm−2, which is 5.0% and 6.6% higher than that with the pristine electrospun carbon fiber electrodes. All these results show that the custom-made carbon electrode with rationally designed geometric structures and surface properties offer the promise to achieve high power density for aqueous redox 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
科研通AI2S应助ming采纳,获得10
刚刚
1秒前
1秒前
1秒前
小幸丶完成签到,获得积分10
2秒前
豆豆儿完成签到,获得积分20
2秒前
长夜月完成签到 ,获得积分10
3秒前
苹果紫完成签到,获得积分10
3秒前
kai9712完成签到,获得积分0
3秒前
4秒前
科研通AI6.4应助xingsi采纳,获得10
4秒前
香蕉觅云应助执着的觅波采纳,获得10
5秒前
5秒前
dde应助辣辣的香蕉采纳,获得10
6秒前
清爽的莆发布了新的文献求助10
6秒前
CH发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
zz发布了新的文献求助10
6秒前
所所应助zzjjww采纳,获得10
7秒前
温暖煎饼发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
Tong完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
9秒前
琳琳发布了新的文献求助10
9秒前
小灰发布了新的文献求助10
10秒前
唠叨的大门应助木小欣采纳,获得10
10秒前
GUO完成签到 ,获得积分10
11秒前
wulanshu发布了新的文献求助10
11秒前
无花果完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
加加发布了新的文献求助10
12秒前
华仔应助NICO采纳,获得10
13秒前
13秒前
ada发布了新的文献求助10
14秒前
maprang完成签到,获得积分10
14秒前
wulanshu应助超级的鹅采纳,获得10
14秒前
14秒前
泡泡完成签到 ,获得积分10
15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
HYDROLYSE ACIDE DE QUELQUES DIOXASPIROCYCLANES 1314
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 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 7748632
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9296623
关于积分的说明 20236334
捐赠科研通 7329887
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3308995
关于科研通互助平台的介绍 2460598
邀请新用户注册赠送积分活动 2321014