来源:X-MOL
多种金属氧化物催化剂已被用于增强钒氧化还原流电池(VRFB)中的电极反应动力学。然而,决定其催化的决定性因素仍不充分。在该研究中,利用选择性掺杂 LaMnO3 钙钛矿(LSMO 和 LCMO)的鍶和铚,调制锰离子活性供体的化学环境,从而促进钒氧化还原反应过程。锶掺杂增加了 Mn 离子的价态,使 Mn 离子更容易从电极取电子并转移到 V3+离子上,从而降低了 V3+/V2+氧化还原过程的反应能垒。相反,铵掺杂减少了锰价,增加氧空率,促进 VO2+/VO2+氧化还原过程的电荷转移和质量转移。理论计算进一步表明,掺杂钒和铒离子的电荷转移和吸附能力。与纯净的 VRFB 相比,采用 LSMO 和 LCMO 改性阳极和阴极的 VRFB 在 300 mA cm-2 高电流密度下能效(EE)达到 67%,在 150 mA cm-2 时 EE 提升了 15%。本研究对于促进基础理解和提出设计策略,以实现 VRFB 中卓越的金属基电催化剂至关重要。