一種低成本氧化鈮-碳化鈮-氧化石墨烯（NbO
2/NbC/rGO）雜化電催化劑是通過(guò)回流，水熱法，然后在1050°C的最佳溫度下退火所制成的，用于全釩氧化還原液流電池（VRFB）應(yīng)用。與其他樣品相比，NbO
2/NbC/rGO電催化劑在循環(huán)伏安法中表現(xiàn)出最佳的電化學(xué)活性，具有最高的峰值電流密度和對(duì)VO
2+/VO
2+和V
2+/V
3+氧化還原反應(yīng)的最低峰差。使用NbO
2/NbC/rGO改性石墨氈（NbO
2/NbC/rGO/GF）的VRFB電池的倍率性能在40mA cm
-2、80 mA cm
-2、120 mA cm
-2和160 mA cm
-2充放電電流密度下顯示出89.3％、81.7％、71.0％和59.3％的電壓效率，這些性能優(yōu)于使用預(yù)處理的GF和未處理GF的性能。使用NbO
2/NbC/rGO/GF對(duì)VRFB電池進(jìn)行的充放電穩(wěn)定性測(cè)試表明，經(jīng)過(guò)100次循環(huán)后，電流密度為80 mA cm
-2時(shí)沒(méi)有明顯衰減。該結(jié)果是由于與NbO
2/NbC上存在過(guò)量的氧空位、氧官能團(tuán)的含量高以及石墨烯片的高電導(dǎo)率特性有關(guān)的協(xié)同效應(yīng)。
Figure 1. （a）Nb
3O
7(OH)/rGO、（b）Nb
2O
5/rGO、（c）Nb
12O
29/rGO和（d）NbO
2/NbC/rGO的SEM圖像。NbO
2/NbC/rGO的（e）TEM圖像和（f）HAADF-STEM圖像，以及（g）碳、（h）鈮和（i）氧元素的相應(yīng)EDX元素映射結(jié)果。
Figure 2. Nb
3O
7(OH)/rGO、Nb
2O
5/rGO、Nb
12O
29/rGO和NbO
2/NbC/rGO的CV曲線
Figure 3. 極化電位為（a）1 V和（b）0.25V各種樣品的奈奎斯特圖
Figure 4. 未經(jīng)處理的GF，經(jīng)過(guò)預(yù)處理的GF和NbO
2/NbC/rGO修飾的GF在40 mA cm
-2的電流密度下的充放電曲線。
相關(guān)研究成果于2020年由臺(tái)灣科技大學(xué)Chen-Hao Wang課題組，發(fā)表在Journal of Power Sources（doi.org/10.1016/j.jpowsour.2020.228590）上。原文：Synergistic effects of niobium oxide–niobium carbide–reduced graphene oxide modified electrode for vanadium redox flow battery。
轉(zhuǎn)自《石墨烯雜志》公眾號(hào)
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