Electrochemical study: A Solartron

Electrochemical study: A Solartron 1287 potentiostat was employedfor cyclic voltammetry (CV) experiments. Graphite felt (SGL, Germany) was punched into round discs of 5mm in diameter and sealed onto a SS mesh current collector. Cyclic voltammetry was carried out in a 3-electrode electrochemical cell with a Pt wire as the counter electrode to ensure the area of working electrode is much larger than that of the counter electrode. The scan was carried out at room temperature at a scan rate of 0.5mV/s.

The flow cells consisted of two graphite felt electrodes, two goldcoated
copper current collectors, two polytetrafl uoroethylene (PTFE) gaskets, and a Nafi on 117 membrane. The graphite felt (GFD5, SGL Carbon Group, Germany) was oxidized in air at 400 ° C for 6 h to enhance electrochemical activity and hydrophilicity. The active area of the electrode and the membrane was about 10 cm 2. The details on the flow cell are described in previous work. [19] An Arbin battery tester was used to evaluate the performance of fl ow cells and to control the charging and discharging of the electrolytes. The fl ow rate was fi xed at 20 mL/min, which was controlled by a peristaltic pump. A balanced fl ow cell contained about 50 mL anolyte and 50 mL catholyte. An environmental chamber was used to control the temperatures during fl ow cell tests.
For cell performance evaluation and electrolyte solution preparation,
the cell was normally charged at a current density of 50 mA/cm 2 to 1.7 V and discharged to 0.8 V with a current density of 25 to 100 mA/cm 2. Cell cycling tests were performed at 90% state-of-charge and state-of-discharge at a fixed charging and discharging current density of 50 mA/cm 2.
Electrolyte stability study : The electrolyte solutions of V 2 + , V 3 + , V 4 + ,and V 5 + used in this work were prepared electrochemically in fl ow cells using VOSO 4 (from Alfa Aesar) and VCl 3 as starting chemicals. VCl 3 solutions were prepared by dissolving V 2 O 3 (from Alfa Aesar) in HCl solutions. The electrolyte stability tests were carried out in polypropylene
tubes at −5 ° C, ambient temperature, 40 ° C, 50 ° C, and 60 ° C, using approximately 5 mL solution per sample. During the stability tests, the samples were kept static without any agitation and were monitored daily by naked eye for the formation of precipitation. Selected precipitates were separated out from the solution and analyzed with X-ray diffraction
(XRD) and scanning electron microscopy (SEM) with energy dispersive spectroscopy (EDS) to check their crystal structures, morphologies, and elemental compositions.
NMR study : The ambient and variable temperature 35 Cl and 51 V NMR measurements were performed using a Varian 500 Inova spectrometer.The 35 Cl and 51 V chemical shifts were externally referenced to H 35 Cl andclear 51 VOCl 3 solutions, respectively ( δiso = 0 ppm). The chemical shifts(error ± 0.5 ppm) and line width (error ± 100 Hz) at each temperature
were obtained from fi tting the line shapes of the resonance lines using
the SpinWorks 3.1 program (K. Marat, University of Manitoba, Manitoba,Canada, 2009).
Others: Solution viscosity was measured using an Ubbelohde
calibrated viscometer tube. Our measurement indicated a viscosity
6.1 cP and a density 1.40 g/mL for the 2.5 M V 4 + , 2.5 M SO 4
2 − , and 6.0 M
Cl − solution at 30 ° C, in comparison with 6.4 cP and 1.45 g/mL for the
2.0 M V 4 + , 5.0 M SO 4
2 − solution at the same temperature.
Thermodynamic calculations were carried out using HSC Chemistry ®
6.1 program from Outotec Research Oy. Quantum chemistry calculations
were carried out using the Amsterdam Density Functional (ADF)
program.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ศึกษาไฟฟ้า: potentiostat Solartron 1287 ถูกทดลองวงจร voltammetry (CV) employedfor เจาะเข้าไปในดิสก์รอบของเส้นผ่านศูนย์กลาง 5 มม. และปิดผนึกลงบนตาข่าย SS ปัจจุบันเก็บไฟท์สักหลาด (SGL เยอรมนี) Voltammetry ทุกรอบได้ดำเนินการในเซลล์ electrochemical 3 ขั้วด้วยลวด Pt เป็นขั้วไฟฟ้านับพื้นที่ของอิเล็กโทรดทำงานมีขนาดใหญ่กว่าที่วัดกระแสไฟฟ้า การสแกนถูกยกออกที่อุณหภูมิห้องในอัตราการสแกน 0.5mV / s กระแสเซลล์ประกอบด้วยขั้วไฟฟ้าสองไฟท์รู้สึก goldcoated สองนักสะสมปัจจุบันทองแดง ปะเก็น (PTFE) uoroethylene polytetrafl สอง และ Nafi บนเมมเบรน 117 สักหลาดไฟท์ (GFD5, SGL คาร์บอน กลุ่ม เยอรมนี) ถูกออกซิไดซ์ในอากาศที่อุณหภูมิ 400 ° C สำหรับ 6 h เพื่อเพิ่มกิจกรรมไฟฟ้าและ hydrophilicity พื้นที่ใช้งานของอิเล็กโทรดและเมมเบรนถูกประมาณ 10 ซม. 2 เซลล์ไหลรายละเอียดอธิบายไว้ในการทำงานก่อนหน้านี้ [19 เครื่องทดสอบแบตเตอรี่ Arbin]ถูกใช้ เพื่อประเมินประสิทธิภาพของ fl โอ๊ย เซลล์ และควบคุมการชาร์จและการปฏิบัติของไลต์ Fl โอ๊ย ราคาได้เน็ต xed ที่ 20 มล./นาที ซึ่งถูกควบคุม โดยปั๊ม peristaltic Fl เป็นสมดุลโอ๊ย เซลล์อยู่เกี่ยวกับ mL anolyte และ 50 mL catholyte 50 หอการค้ามีสิ่งแวดล้อมถูกใช้เพื่อควบคุมอุณหภูมิในระหว่าง fl โอ๊ย เซลล์ทดสอบ สำหรับการประเมินประสิทธิภาพการทำงานของเซลล์และอิเล็กการเตรียมแก้ปัญหาเซลล์ปกติคิดค่าความหนาแน่นของกระแส 50 mA/ซม. 2 ถึง 1.7 V และแบตเตอรี่จะ 0.8 V มีความหนาแน่นของกระแส 25 ถึง 100 mA/ซม. 2 ดำเนินการทดสอบจักรยานเซลล์ 90% สถานะการชาร์จ และสถานะของปล่อยชาร์จถาวรและปล่อยความหนา 50 mA/ซม. 2 การศึกษาเสถียรภาพของอิเล็กโทรไลต์: ละลายอิเล็กโทรไลต์ของ V 2, V 3 + V 4 +, และ V 5 + ใช้ในการทำงานนี้ถูกจัดทำขึ้นสนิมใน fl โอ๊ย เซลล์ใช้ VCl 3 และ 4 VOSO (จากอัลฟ่า Aesar) เป็นสารเคมีเริ่มต้น โซลูชั่น VCl 3 วจัดยุบ V 2 O 3 (จากอัลฟ่า Aesar) ในการแก้ปัญหาของ HCl การทดสอบความเสถียรของอิเล็กโทรไลต์ได้ดำเนินการในโพรพิลีนหลอดที่ −5 ° C อุณหภูมิ 40 ° C, 50 ° C และ 60 ° C ใช้แก้ปัญหาประมาณ 5 มล.ต่อตัวอย่าง ในระหว่างการทดสอบเสถียรภาพ ตัวอย่างถูกเก็บไว้คงไม่ก่อกวนใด ๆ และถูกตรวจสอบทุกวัน โดยตาเปล่าสำหรับการก่อตัวของฝน Precipitates เลือกแยกออกจากโซลูชัน และวิเคราะห์กับการเลี้ยวเบนรังสีเอ็กซ์(XRD) และกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน (SEM) ด้วยพลังงาน dispersive สเปกโทรสโก (EDS) ในการตรวจสอบโครงสร้างผลึกของพวกเขา morphologies และองค์ประกอบธาตุการสแกน การศึกษา NMR: อุณหภูมิแวดล้อม และตัวแปร 35 Cl และวัด V NMR 51 ดำเนินการใช้เครื่อง Varian 500 Inova สเปกโตรมิเตอร์ 35 Cl และ 51 V เคมีกะถูกภายนอกอ้างถึง H 35 Cl andclear 51 VOCl 3 โซลูชั่น ตามลำดับ (δiso = 0 ppm) สารเคมีกะ (ผิดพลาด± 0.5 ppm) และกว้าง (ผิดพลาด± 100 Hz) ที่อุณหภูมิแต่ละได้รับจากเทอร์ตั้งรูปร่างเส้นของเส้นเสียงโดยใช้โปรแกรม SpinWorks 3.1 (เคเกาะ มหาวิทยาลัยมานิโทบา มานิโตบา แคนาดา 2009) อื่น ๆ: โซลูชันความหนืดซึ่งวัดได้โดยใช้การ Ubbelohdeปรับเทียบหลอด viscometer เราวัดความหนืดที่ระบุ6.1 ความหนาแน่นและ cP 1.40 g/mL สำหรับ 2.5 M V 4 + 2.5 M ดังนั้น 42 − และ 6.0 ม.Cl −โซลูชันที่ 30 ° C, cP 6.4 และ 1.45 g/mL สำหรับการเปรียบเทียบในการ2.0 V 4 + 5.0 ม. 4 ดังนั้น2 −โซลูชันที่อุณหภูมิเดียวกัน ทางอุณหพลศาสตร์การคำนวณดำเนินการโดยใช้ HSC Chemistry®โปรแกรม 6.1 จาก Outotec วิจัย Oy การคำนวณทางเคมีควอนตัมดำเนินการโดยใช้อัมสเตอร์ดัมแน่นทำงาน (ADF)โปรแกรม

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การศึกษาทางเคมีไฟฟ้า: เป็นโซลาร์ตรอน 1287 potentiostat เป็น employedfor วงจร voltammetry (CV) การทดลอง กราไฟท์รู้สึก (SGL เยอรมนี) คือการเจาะเข้าไปในแผ่นรอบ 5mm ในเส้นผ่าศูนย์กลางและปิดผนึกลงบนเอสเอสตาข่ายสะสมกระแส voltammetry Cyclic ได้ดำเนินการในเซลล์ไฟฟ้าเคมี 3 ขั้วไฟฟ้าด้วยลวด Pt เป็นขั้วไฟฟ้าเพื่อให้แน่ใจว่าพื้นที่ของอิเล็กโทรดที่ทำงานจะมีขนาดใหญ่กว่าของอิเล็กโทรดที่เคาน์เตอร์ สแกนได้ดำเนินการที่อุณหภูมิห้องในอัตราที่สแกน 0.5mV / S.

เซลล์ไหลประกอบด้วยสองไฟท์รู้สึกขั้วไฟฟ้าสอง goldcoated
ทองแดงสะสมปัจจุบันสอง polytetrafl uoroethylene (PTFE) ปะเก็นและ Nafi 117 เมมเบรน กราไฟท์รู้สึก (GFD5, SGL Carbon กลุ่มเยอรมนี) ถูกออกซิไดซ์ในอากาศที่ 400 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 6 ชั่วโมงเพื่อเพิ่มกิจกรรมไฟฟ้าและความชอบน้ำ พื้นที่ที่ใช้งานของอิเล็กโทรดและเมมเบรนเป็นประมาณ 10 ซม. 2. รายละเอียดเกี่ยวกับเซลล์ไหลที่อธิบายไว้ในการทำงานก่อนหน้า [19] เป็น Arbin ทดสอบแบตเตอรี่ถูกใช้ในการประเมินผลการทำงานของเซลล์โอ๊ยฟลอริด้าและการควบคุมการชาร์จและการปฏิบัติของอิเล็กโทร อัตราโอ๊ยฟลอริด้าได้รับการคงที่ที่ 20 มิลลิลิตร / นาทีซึ่งถูกควบคุมโดยปั๊ม peristaltic เซลล์ชั้นโอ๊ยสมดุลที่มีอยู่ประมาณ 50 anolyte มิลลิลิตรและ 50 มิลลิลิตร catholyte ห้องสิ่งแวดล้อมถูกใช้ในการควบคุมอุณหภูมิในช่วงชั้นทดสอบเซลล์โอ๊ย.
สำหรับการประเมินผลงานของเซลล์และการเตรียมสารละลายอิเล,
เซลล์ถูกเรียกเก็บเงินตามปกติที่ความหนาแน่นกระแส 50 มิลลิแอมป์ / ซม. 2-1.7 V และออก 0.8 V ที่มีในปัจจุบัน ความหนาแน่นของ 25-100 mA / ซม. 2. การทดสอบเซลล์ขี่จักรยานได้ดำเนินการที่ 90% รัฐของค่าใช้จ่ายและรัฐของการปล่อยที่ความหนาแน่นกระแสคงที่ชาร์จและการคาย 50 mA / ซม. 2.
Electrolyte ศึกษาความคงตัว: อิ การแก้ปัญหาของ V 2 + 3 + V, V 4 + และ V + 5 ที่ใช้ในงานนี้ได้จัดทำ electrochemically ในเซลล์โอ๊ย FL ใช้ VOSO 4 (จาก Alfa Aesar) และ VCL 3 เริ่มเป็นสารเคมี VCL 3 การแก้ปัญหาที่ถูกจัดทำขึ้นโดยการละลาย V 2 O 3 (จาก Alfa Aesar) ในการแก้ปัญหา HCl การทดสอบความมั่นคงของอิเล็กโทรได้ดำเนินการในโพรพิลีน
หลอดที่ -5 องศาเซลเซียสอุณหภูมิ 40 ° C, 50 ° C และ 60 องศาเซลเซียสโดยใช้วิธีการแก้ปัญหาประมาณ 5 มิลลิลิตรต่อตัวอย่าง ในระหว่างการทดสอบความมั่นคงตัวอย่างถูกเก็บไว้คงที่โดยไม่ต้องปั่นป่วนใด ๆ และถูกตรวจสอบทุกวันโดยตาเปล่าสำหรับการก่อตัวของฝน ตกตะกอนเลือกถูกแยกออกจากการแก้ปัญหาและการวิเคราะห์ด้วยรังสีเอกซ์เลนส์
(XRD) และกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน (SEM) ที่มีการกระจายพลังงานสเปกโทรสโก (EDS) เพื่อตรวจสอบโครงสร้างผลึกรูปร่างลักษณะและองค์ประกอบธาตุของพวกเขา.
ศึกษา NMR: ในบรรยากาศและ ตัวแปรอุณหภูมิ 35 และ 51 Cl V วัด NMR ถูกดำเนินการโดยใช้ Varian 500 Inova spectrometer.The 35 Cl และ 51 V กะเคมีอ้างอิงภายนอก H 35 Cl andclear 51 VOCl 3 การแก้ปัญหาตามลำดับ (δiso = 0 ppm) กะเคมี (ข้อผิดพลาด± 0.5 ppm) และความกว้างของเส้น (ข้อผิดพลาด± 100 เฮิร์ตซ์) ในแต่ละอุณหภูมิ
ที่ได้รับจากระบบ Fi เส้นรูปร่างของเส้นเสียงสะท้อนโดยใช้
SpinWorks 3.1 โปรแกรม (เค Marat มหาวิทยาลัยแมนิโทบาแมนิโทบาประเทศแคนาดา 2009).
อื่น ๆ : โซลูชั่นความหนืดวัดโดยใช้ Ubbelohde
หลอด viscometer สอบเทียบ การวัดของเราแสดงให้เห็นความหนืด
6.1 cP และความหนาแน่น 1.40 g / ml สำหรับ 2.5 MV 4 + 2.5 M SO 4
2 - และ 6.0 M
Cl - โซลูชั่นที่อุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียสในการเปรียบเทียบกับ 6.4 cP และ 1.45 g / ml สำหรับ
2.0 MV 4 + 5.0 M SO 4
2 -. วิธีการแก้ปัญหาที่อุณหภูมิเดียวกัน
การคำนวณทางอุณหพลศาสตร์ถูกดำเนินการโดยใช้ HSC เคมี®
6.1 โปรแกรมจาก OUTOTEC วิจัย Oy การคำนวณทางเคมีควอนตัม
ได้ดำเนินการโดยใช้ความหนาแน่นอัมสเตอร์ดัมหน้าที่ (ADF)
โปรแกรม

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

การศึกษาทางเคมี : solartron อย่าใช้การแจกแจงแบบโพเทนทิโอ คือ แคทไอออน ( CV ) การทดลอง กราไฟท์ รู้สึก ( SGL , เยอรมนี ) คือชกในรอบแผ่น 5 มม. ในเส้นผ่าศูนย์กลางและปิดผนึกลง SS ตาข่ายในปัจจุบันนักสะสม ไซคลิกโวลแทมเมทรี ได้ทำการศึกษาใน 3-electrode electrochemical เซลล์กับ PT ลวดเป็นเคาน์เตอร์ไฟฟ้าเพื่อให้พื้นที่ทำงานของขั้วไฟฟ้า มีขนาดใหญ่กว่าที่เคาน์เตอร์อิเล็กโทรด การสแกนข้อมูลที่อุณหภูมิห้องที่อัตราการสแกนของ 0.5mv/s .เซลล์การไหลประกอบด้วย 2 ไฟท์ รู้สึกว่าขั้วไฟฟ้าสอง goldcoatedการสะสมทองแดงปัจจุบัน สอง polytetrafl uoroethylene ( PTFE ) ปะเก็น และ nafi ที่ 117 ของเยื่อแผ่น กราไฟท์ รู้สึก ( gfd5 กลุ่ม SGL คาร์บอนเยอรมนี ) ก็จะถูกออกซิไดซ์ในอากาศที่ 400 องศา C 6 H เพื่อเพิ่มกิจกรรมทางเคมีไฟฟ้า และ hydrophilicity . พื้นที่ใช้งานของขั้วไฟฟ้า และเยื่อแผ่นประมาณ 10 ซม. 2 . รายละเอียดการไหลของเซลล์เป็นอธิบายในงานก่อนหน้านี้ [ 19 ] เป็น arbin เครื่องวัดแบตเตอรี่ถูกใช้เพื่อประเมินประสิทธิภาพของ FL โอ๊ยเซลล์และควบคุมการชาร์จและคายประจุของไลท์ ส่วน FL โอ๊ย Fi xed อัตรา 20 มล. / นาที , ซึ่งถูกควบคุมโดยปั๊ม peristaltic . สมดุล FL โอ๊ยเซลล์ที่มีอยู่เกี่ยวกับ 50 มิลลิลิตรและคาโทไลท์โนไลท์ 50 ml . ห้องโถงด้านสิ่งแวดล้อมมาใช้ควบคุมอุณหภูมิในระหว่าง FL โอ๊ยเซลล์ทดสอบการประเมินและการเตรียมสารละลายอิเล็กโทรไลต์ประสิทธิภาพของเซลล์เซลล์ปกติจะเรียกเก็บที่ความหนาแน่นของ MA / 50 ซม. 2 1.7 V และปลด 0.8 V กับความหนาแน่นของ 25 มา / 100 ซม. 2 . เซลล์การทดสอบจักรยานมีการปฏิบัติที่สภาพ 90% และสถานะของการชาร์จที่ถาวร การชาร์จและคายประจุความหนาแน่นกระแสมา / 50 ซม. 2 .การศึกษาเสถียรภาพของสารละลายอิเล็กโทรไลต์ : วับๆ V 2 + 3 + 4 + 5 V และ V 5 + ใช้ในงานนี้เตรียม electrochemically ใน FL โอ๊ยเซลล์โดยใช้ voso 4 ( จาก Alfa aesar ) และเพลงที่ 3 เป็นเริ่มต้นเคมี VCL โซลูชั่น 3 เตรียมโดยละลายใน 2 หรือ 3 ( จาก Alfa aesar ) ในโซโซลูชั่น อิเล็กโทรไลต์เสถียรภาพทดสอบออกในพอลิโพรพิลีนหลอดที่− 5 องศา C อุณหภูมิ 40 องศา C 50 ° C และ 60 องศา C ใช้ประมาณ 5 มิลลิลิตร ต่อสารละลายตัวอย่าง ในช่วงของการทดสอบ ตัวอย่าง ( เก็บไว้คงไม่มีการกวนและตรวจสอบทุกวันด้วยตาเปล่าสำหรับการตกตะกอน เลือกตะกอนถูกแยกออกจากสารละลาย และวิเคราะห์ข้อมูลด้วยเทคนิคการเลี้ยวเบนรังสีเอ็กซ์( XRD ) และกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด ( SEM ) กับพลังงานกระจายตัวสเปกโทรสโกปี ( EDS ) เพื่อตรวจสอบโครงสร้าง ผลึกของลักษณะโครงสร้าง และองค์ประกอบธาตุNMR ศึกษาอุณหภูมิและตัวแปร 35 CL และ 51 V โดยการวัดการใช้สเปกเครื่องไอโนว่า 500 35 CL และ 51 v เคมีกะอยู่ภายนอกอ้างอิง H 35 CL andclear 51 vocl โซลูชั่น 3 ตามลำดับ ( δ ISO = 0 ส่วนในล้านส่วน ) เคมีกะ ( ข้อผิดพลาด± 0.5 ppm ) และความกว้างของเส้น ( ข้อผิดพลาด± 100 Hz ) ในแต่ละอุณหภูมิได้มาจากสายตัดสายเส้นการใช้รูปร่างของเรโซแนนซ์การ spinworks 3.1 โปรแกรม ( K . มารัต มหาวิทยาลัยแมนิโทบาแมนิโทบา , แคนาดา , 2009 )คนอื่น : แก้ปัญหาความหนืดการวัด ubbelohdeขนาดท่อ Mesh . วัดของเรา พบว่า ความหนืด6.1 CP และความหนาแน่น 1.40 กรัม / มิลลิลิตรสำหรับ 2.5 M V 4 + 2.5 เมตร ดังนั้น 42 −และ 6.0 เมตรCl −โซลูชันที่ 30 ° C ในการเปรียบเทียบกับ 6.4 CP และ 1.45 กรัม / มิลลิลิตรสำหรับ2.0 M V 4 + 4 5.0 เมตร ดังนั้น2 −สารละลายที่อุณหภูมิเดียวกันการคำนวณทางอุณหพลศาสตร์ได้ทดลองใช้®เคมีเช่น6.1 โปรแกรมจาก outotec วิจัยนี่ การคำนวณเคมีควอนตัมทดลองใช้งาน ( ADF ) ความหนาแน่นของอัมสเตอร์ดัมโปรแกรม