Tetrahidrofuran ve Dimetil Sülfoksitin Vanadyum Redoks Akışkan Bataryadaki Pozitif Elektrolit Üzerine Olan Etkilerinin Araştırılması

Bu çalışmada, tetrahidrofuran ve dimetil sülfoksitin vanadyum redoks bataryanın pozitif elektrolitinin elektrokimyasal davranışına olan etkilerinin karşılaştırılmalı bir çalışması yapılmıştır. Bu kapsamda, katkı maddesi, V(IV) ve sülfürik asit içeren elektrolit çözeltilerinin karakterizasyonu için dönüşümlü voltametri ve elektrokimyasal empedands spektroskopisi kullanılmıştır. Piklerin akım ve kapasiteleri voltamogramlardan elde edilmiştir. Redoks reaksiyonu tetrahidrofuran içeren pozitif elektrolit çözeltisinde difüzyonken ile kontrollü gerçekleşmişken, dimetil sulfoksit içeren çözeltide difüzyon+adsorbsiyon ile kontrollü olarak gerçekleşmiştir. Elektrokimyasal impedimetrik analizlerde ise direnç değerleri incelenmiştir. Voltametrik analizlerde kullanılan kalem ucu grafit elektrotun yüzey karakterizasyonu taramalı elektron mikroskobu analizleri ile yapılmıştır.

Investigation the Effects of Tetrahydrofuran and Dimethyl Sulfoxide on the Positive Electrolyte of Vanadium Redox Flow Battery

In this work, a comparative study was done to determine the effects oftetrahydrofuran and dimethyl sulfoxide on the electrochemical behaviors of avanadium redox flow battery’s (VRFB’s) positive electrolyte. In this concept, cyclicvoltammetry and electrochemical impedance spectroscopy were used for thecharacterization of electrolytes consisting of additives, V(IV) and sulfuric acid.Currents and capacities of peaks were determined in cyclic voltammograms. Theredox reaction were controlled by diffusion and diffusion+adsorption intetrahydrofuran and dimethyl sulfoxide including positive electrolyte solutions ofVRFB, respectively. Resistance values were investigated in electrochemicalimpedimetric analysis. The morphological characterization of the pencil graphiteelectrodes used in cyclic voltammetric analysis, were done by scanning electronmicroscopic analysis.

___

  • Amrouche, S.O., Rekioua, D., Rekioua, T., Bacha, S. Overview of energy storage in renewable energy systems. Int. J. Hydrogen Energy. 41 (2016) 20914–20927.
  • AlRafea, K., Fowler, M., Elkamel, A., Hajimiragha, A. Integration of renewable energy sources into combined cycle power plants through electrolysis generated hydrogen in a new designed energy hub. Int. J. Hydrogen Energy. 41 (2016) 16718–16728.
  • Oncel, S.S. Green energy engineering: Opening a green way for the future. J. Clean. Prod. 142 (2017) 3095–3100.
  • Poizot, P., Dolhem, F. Clean energy new deal for a sustainable world: from non-CO2 generating energy sources to greener electrochemical storage devices. Energy Environ. Sci. 4 (2011) 2003-2019.
  • Larcher, D., Tarascon J.M. Towards greener and more sustainable batteries for electrical energy storage. Nat. Chem. 7 (2014) 19–29.
  • Skyllas-Kazacos, M., McCann, J.F. Chapter 10 – Vanadium redox flow batteries (VRBs) for medium- and large-scale energy storage, in: Adv. Batter. Mediu. Large-Scale Energy Storage, Woodhead Publishing. 2015: pp. 329–386.
  • Li, M.J., Zhao, W., Chen, X., Tao, W.Q. Economic analysis of a new class of vanadium redox-flow battery for medium- and large-scale energy storage in commercial applications with renewable energy, Appl. Therm. Eng. 114 (2017) 802–814.
  • Skyllas-Kazacos, M., New All-Vanadium Redox Flow Cell, J. Electrochem. Soc. 133 (1986) 1057- 1058.
  • M. Skyllas-Kazacos, M. Rychick, R. Robins, Allvanadium redox battery, Pat. US 4786567. (1988).
  • G. Kear, A.A. Shah, F.C. Walsh, Development of the all-vanadium redox flow battery for energy storage: A review of technological, Financial and policy aspects, Int. J. Energy Res. 36 (2012) 1105–1120.
  • C. Choi, S. Kim, R. Kim, Y. Choi, S. Kim, H. young Jung, J.H. Yang, H.T. Kim, A review of vanadium electrolytes for vanadium redox flow batteries, Renew. Sustain. Energy Rev. 69 (2017) 263–274.
  • M. Gençten, H. Gürsu, Y. Şahin, Electrochemical investigation of the effects of V(V) and sulfuric acid concentrations on positive electrolyte for vanadium redox flow battery, Int. J. Hydrogen Energy. 41 (2016) 9868–9875.
  • M. Skyllas-Kazacos, L. Cao, M. Kazacos, N. Kausar, A. Mousa, Vanadium Electrolyte Studies for the Vanadium Redox Battery—A Review, ChemSusChem. 9 (2016) 1521–1543.
  • A. Parasuraman, T.M. Lim, C. Menictas, M. Skyllas-Kazacos, Review of material research and development for vanadium redox flow battery applications, Electrochim. Acta. 101 (2013) 27–40.
  • H. Gürsu, M. Gençten, Y. Şahin, One-step electrochemical preparation of graphene-coated pencil graphite electrodes by cyclic voltammetry and their application in vanadium redox batteries, Electrochim. Acta. 243 (2017) 239– 249.
  • M. Gencten, H. Gursu, Y. Sahin, Anti-precipitation effects of TiO2 and TiOSO4 on positive electrolyte of vanadium redox battery, Int. J. Hydrogen Energy. 42 (2017) 25608–25618.
  • M. Skyllas-Kazacos, Evaluation of Precipitation Inhibitors for Supersaturated Vanadyl Electrolytes for the Vanadium Redox Battery, Electrochem. Solid-State Lett. 2 (1999) 121-122.
  • X. Wu, S. Liu, N. Wang, S. Peng, Z. He, Influence of organic additives on electrochemical properties of the positive electrolyte for all-vanadium redox flow battery, Electrochim. Acta. 78 (2012) 475–482.
  • S. Li, K. Huang, S. Liu, D. Fang, X. Wu, D. Lu, T. Wu, Effect of organic additives on positive electrolyte for vanadium redox battery, Electrochim. Acta. 56 (2011) 5483–5487.
  • S. Peng, N. Wang, C. Gao, Y. Lei, X. Liang, S. Liu, Y. Liu, Stability of positive electrolyte containing trishydroxymethyl aminomethane additive for vanadium redox flow battery, Int. J. Electrochem. Sci. 7 (2012) 4388–4396.
  • Z. He, L. Chen, Y. He, C. Chen, Y. Jiang, Z. He, S. Liu, Effect of In3+ ions on the electrochemical performance of the positive electrolyte for vanadium redox flow batteries, Ionics (Kiel). 19 (2013) 1915–1920.
  • S.K. Park, J. Shim, J.H. Yang, C.S. Jin, B.S. Lee, Y.S. Lee, K.H. Shin, J.D. Jeon, Effect of inorganic additive sodium pyrophosphate tetrabasic on positive electrolytes for a vanadium redox flow battery, Electrochim. Acta. 121 (2014) 321–327.
  • T. Herr, J. Noack, P. Fischer, J. Tübke, 1,3- Dioxolane, tetrahydrofuran, acetylacetone and dimethyl sulfoxide as solvents for non-aqueous vanadium acetylacetonate redox-flow-batteries, Electrochim. Acta. 113 (2013) 127–133.
  • A.A. Shinkle, T.J. Pomaville, A.E.S. Sleightholme, L.T. Thompson, C.W. Monroe, Solvents and supporting electrolytes for vanadium acetylacetonate flow batteries, J. Power Sources. 248 (2014) 1299–1305.
  • M. Gençten, K.B. Dönmez, Y. Şahin, K. Pekmez, E. SuvacI, Voltammetric and electrochemical impedimetric behavior of silica-based gel electrolyte for valve-regulated lead-acid battery, J. Solid State Electrochem. 18 (2014) 2469– 2479.
  • M. Gencten K.B. Dönmez, Y. Sahin, A novel gel electrolyte for valve-regulated lead acid battery, 18 (2017) 146–160.
  • M. Gençten, K.B. Dönmez, Y. Şahin, Investigation of the temperature effect on electrochemical behaviors of TiO2 for gel type valve regulated lead-acid batteries, 17 (2016) 882–894.
  • H. Gursu, M. Gençten, Novel chlorine doped graphene electrodes for positive electrodes of a vanadium redox flow battery, (2018) doi:10.1002/er.4083.
  • H. Gursu, M. Gencten, Y. Sahin, Preparation of Sulphur-Doped Graphene-Based Electrodes by Cyclic Voltammetry : A Potential Application for Vanadium Redox Flow Battery, Int. J. Electrochem. Sci. 13 (2018) 875–885.
  • M. Gencten, H. Gursu, Y. Sahin, Effect of α- and γalumina on the precipitation of positive electrolyte in vanadium redox battery, Int. J. Hydrogen Energy. 42 (2017) 25598-25607.
  • F. Chang, C. Hu, X. Liu, L. Liu, J. Zhang, Coulter dispersant as positive electrolyte additive for the vanadium redox flow battery, Electrochim. Acta. 60 (2012) 334–338
Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi-Cover
  • ISSN: 1300-7688
  • Yayın Aralığı: Yılda 3 Sayı
  • Başlangıç: 1995
  • Yayıncı: Süleyman Demirel Üniversitesi
Sayıdaki Diğer Makaleler

Nitro Piridin Halkasının Nükleofilik Sübstitüsyonundan Elde Edilen İki Yeni Enerjik Malzemenin Termal İncelenmesi, Termokinetik Analizi ve Antimikrobiyal Aktivitesi

EMİNE KÜBRA İNAL, NURCAN ACAR, Şaziye Betül SOPACI, Ceren YILDIZ, HASAN NAZIR, Orhan ATAKOL, Sevi ÖZ

Tetrahidrofuran ve Dimetil Sülfoksitin Vanadyum Redoks Akışkan Bataryadaki Pozitif Elektrolit Üzerine Olan Etkilerinin Araştırılması

Metin GENÇTEN

Uşak İlinde İyi Tarım Uygulamaları Yapılan Bağ Alanlarındaki Üzümlerde Bulunan Pestisit Kalıntılarının Belirlenmesi

Erdal ZENGİN, İSMAİL KARACA

İnşaat Proje Süresi Tahmininde Referans Sınıf Tahmin Yöntemi

SAVAŞ BAYRAM, Saad AL JIBOURI

Sera Domatesi Yetiştiriciliğinde Farklı Yaprak Budama Tekniklerinin Verim ve Meyve Kalitesi Üzerine Etkisi

İbrahim ILDIR, HAKAN AKTAŞ

Matris Formda Kompleks Değerli Kısmi Diferensiyel Denklemlerin Çözümleri Yardımıyla Kompleks Matris Değerli Fonksiyonlara Yaklaşım Üzerine

YEŞİM SAĞLAM ÖZKAN, SEZAYİ HIZLIYEL

Exponentiated Reduced Kies Dağılımının Parametreleri için Tahmin Yöntemlerinin Karşılaştırılması

FATMA GÜL AKGÜL

Tetrahidrofuran ve Dimetil Sülfoksitin Vanadyum Redoks Bataryadaki Pozitif Elektrolit Üzerine Olan Etkilerinin Araştırılması

Metin GENÇTEN

Öklid Uzayında Sabit Oranlı Bertrand Eğrileri

SERKAN ÖZTÜRK, MELEK ERDOĞDU

Yerfıstığı (Arachis hypogaea L.) Genotiplerinin Bazı Besinsel ve Antioksidan Parametreler Bakımından Değerlendirilmesi

Tuğçe KALEFETOĞLU MACAR, Oksal MACAR, Ayse Nuran CIL, Celile Aylin OLUK, Abdullah ÇİL