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Original title:
Enhancement and Degradation of the Graphite Electrode Kinetics in Vanadium Redox Flow Batteries
Translated title:
Verbesserung und Verschlechterung der Graphitelektroden-Kinetik in Vanadium-Redox-Flow-Batterien
Year:
2022
Document type:
Dissertation
Institution:
Fakultät für Chemie
Advisor:
Gasteiger, Hubert A. (Prof. Dr.)
Referee:
Gasteiger, Hubert A. (Prof. Dr.); Roth, Christina (Prof. Dr.)
Language:
en
Subject group:
CHE Chemie
Keywords:
"Electrode kinetics", "graphite felt electrodes", "vanadium redox flow batteries", "adsorption", "degradation", "thermal treatment"
Translated keywords:
"Elektrodenkinetik", "Graphitfilzelektroden", "Vanadium-Redox-Flow-Batterien", "Adsorption", "Degradation", "Thermische Behandlung"
TUM classification:
CHE 140; CIT 335
Abstract:
The VRFB performance is commonly enhanced by thermally treating the battery’s electrodes before their assembly. Responsible for the enhancement, however, were not oxygen functionalities as widely perceived, but carbon edge planes forming upon surface corrosion. In addition, this work gives a long-sought explanation for the anode kinetics degradation during battery operation. Accordingly, V2+ adsorbs on the anode surface and inhibits the V2+/V3+ reaction. Thereby, the adsorption is reversible, wh...    »
Translated abstract:
Die VRFB-Performance lässt sich verbessern, indem die Elektroden der Batterie vor ihrem Einbau thermisch behandelt werden. Verantwortlich für die Verbesserung waren jedoch nicht, wie allgemein angenommen, Sauerstofffunktionalitäten, sondern Kohlenstoffrandstellen, die sich im Zuge von Oberflächenkorrosion bilden. Darüber hinaus liefert diese Arbeit eine lang gesuchte Erklärung für die Degradation der Anodenkinetik im Batteriebetrieb. Dementsprechend adsorbiert V2+ auf der Anodenoberfläche und hemmt damit die V2+/V3+-Reaktion. Dabei ist die Adsorption reversibel, weshalb die ursprüngliche Batterieperformance wiederhergestellt werden kann.
Date of submission:
23.05.2022
Oral examination:
12.08.2022
File size:
12572543 bytes
Pages:
123
Last change:
30.08.2022
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