碳化 (Mo2TiC2T ) MXene涂层的碳电极用于氧化还原流电池
Emil Botling1, Ritambhara Gond2, Anupma Thakur3
1Division of Applied Electrochemistry, Department of Chemical Engineering, KTH Royal Institute of Technology SE-100 44 Stockholm Sweden khat@kth.se.
碳纸上的MXene涂层为氧化还原流电池 (VRFB) 提供了可行的表面处理方法,其性能与热处理相当. 这种MXene处理提高了VRFB中的电极稳定性和能源效率.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 碳基电极是氧还原流电池 (VRFB) 的标准.
- 挑战包括电极水性和寄生性氧进化反应.
- 表面处理对于优化VRFB性能至关重要.
研究的目的:
- 调查MXene (Mo2TiC2Tx) 涂层作为VRFB中碳纸的表面处理的有效性.
- 为了将MXene涂层电极与热处理电极进行比较.
- 评估这些处理对电化学性能和稳定性的影响.
主要方法:
- 三种碳纸类型 (Sigracet 28AA,Toray 060,Freudenberg H23) 通过热处理和MXene滴处理进行了处理.
- 使用扫描电子显微镜 (SEM) 和X射线光电谱 (XPS) 进行表面表征.
- 使用循环电压测量和VRFB循环测试对150个循环进行电化学评估.
主要成果:
- MXene涂层显示了Mo和Ti在碳纸表面的良好分布和存在.
- 涂MXene电极的反应速率和扩散系数与热处理的电极相当.
- 尽管MXene的电阻更高,VRFB测试显示MXene和热处理电极的排放容量保留率相似 (75%),尽管MXene的电阻更高.
结论:
- Mo2TiC2TxMXene涂层是VRFB中碳电极的有前途的表面处理方法.
- MXene涂层提供了良好的化学稳定性和可比热处理的电化学性能.
- 这项研究扩大了MXene涂料在先进电极材料中的应用潜力.
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