用Ti₃C₂TMXene涂层处理碳电极和氧还原流电池的热方法:一项比较研究

科学领域:

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• 储能 储能 储能 储能 储能 储能

背景情况:

• 氧化还原流电池面临负电极反应的挑战,特别是V (ii) /V (iii) 氧化还原反应和演变之间的竞争.
• 提高负电极的电催化活性对于提高电池性能至关重要.

研究的目的:

• 为了研究碳化物 (Ti ₃ C ₂ T _x) MXene涂层作为氧化还原流电池中碳电极的处理效果.
• 为了解决负极的竞争反应,并提高电池的整体效率.

主要方法:

• 碳电极被Ti ₃ C ₂ T _x MXene涂覆,使用滴方法.
• 用扫描电子显微镜 (SEM) 和X射线光电谱 (XPS) 进行了表征.
• 通过循环电量计 (CV) 和流电池循环测试来评估电化学性能.

主要成果:

• 在碳电极表面上,MXene涂层引入了氧功能组和,XPS证实了这一点.
• 与热处理的电极相比,MXene涂层的电极对V (ii) /V (iii) 反应表现出更明显的电化学峰值和更高的反应速率 (5.61 × 10 ^{-4 cm s -1 ) 和热处理的电极 (4.17 × 10 -4 cm s -1 ).}
• 流电池测试显示,在130 mA cm ^-2下100多个周期的稳定放电能力,与未经处理的电极相比,电压和能源效率明显提高.

结论:

• MXene涂层是处理氧化还原流电池中的碳电极的一个有希望的方法.
• MXene涂层电极的增强电催化活性导致电池性能和稳定性得到改善.
• 这种方法为传统热处理方法提供了具有竞争力和有效的替代方案.