ドーピング法の影響とバナジウムレドックスフロー電池のV(IV)/V(V)酸化還元反応のための炭素電極上のN及びO原子共官能化の速度論的関連性【Powered by NICT】

Kim Jiyeon; Lim Hyebin; Jyoung Jy-Young; Lee Eun-Sook; Yi Jung S.; Lee Doohwan

文献

J-GLOBAL ID：201702228975443461 整理番号：17A1418611

ドーピング法の影響とバナジウムレドックスフロー電池のV(IV)/V(V)酸化還元反応のための炭素電極上のN及びO原子共官能化の速度論的関連性【Powered by NICT】

Effects of Doping Methods and Kinetic Relevance of N and O Atomic Co-Functionalization on Carbon Electrode for V(IV)/V(V) Redox Reactions in Vanadium Redox Flow Battery

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資料名：
巻： 245 ページ： 724-733 発行年： 2017年
JST資料番号： B0535B ISSN： 0013-4686 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：イギリス (GBR) 言語：英語 (EN)

本研究では,炭素電極に及ぼす窒素(N)と酸素(O)原子の共ドーピングの電極触媒効果を,バナジウムレドックスフロー電池(VRFB)について研究した。NとO共官能化グラファイトフェルト(GF)電極を二種の合成ルートにより調製した(i)元のGFとそれに続く高温(バッチプロセス)での反応に尿素またはメラミンの含浸,(ii)NH_3 O_2反応物(連続プロセス)を用いたアンモ酸化反応による未処理GFの化学蒸着。電極の性質を特性化し,ドーピング法の影響とNおよびO Co官能化の速度論的関連性は,VO~2+/VO_2~+酸化還元反応について調べた。NH_3 O_2を用いたGFのammoxidative表面反応したGF構造の無視できる劣化とピロール,ピリジン,4級N,ヒドロキシル,及びカルボニル官能基の著しい生成のNおよびO共ドーピングのための高度に効果的であった。集団相関分析は,ピロールとヒドロキシル基がVO~2+/VO_2~+酸化還元反応速度を促進するためのNおよびO官能基の最も速度論的に関連した分子構造があることを明らかにした。VRFBのための陰極と陽極の両方用いた場合NおよびO共官能化GFは3 4%大きい初期電圧とエネルギー効率と共に実質的に低い反応過電圧のおかげで,従来の酸素をドープしたGF電極よりも1.6倍高い初期充放電容量を与えた。結果は,VRFB中のバナジウム酸化還元反応速度論のための炭素電極の電極触媒活性に及ぼすNとO Co官能化の顕著な影響を明らかにした。Copyright 2017 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【Powered by NICT】

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二次電池 , 電気化学反応

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