Summary
Bu protokol, Au-elektrolizle kaplanmış karbon fiber kumaş ve Ni-köpük elektrotları kullanan hidrojen peroksit yakıt hücreleri için yenilikçi üç boyutlu elektrotların tasarımını ve değerlendirmesini sunar. Araştırma bulguları, hidrojen peroksitin sürdürülebilir enerji teknolojileri için umut verici bir aday olma potansiyelini vurgulamaktadır.
Abstract
Membransız hidrojen peroksit bazlı yakıt hücrelerinin (H2O2FC'ler) derinlemesine incelenmesinde, karbon nötr bir bileşik olan hidrojen peroksitin (H2O2)H2O, O2 ve elektrik enerjisi üretmek için elektrokimyasal ayrışmaya uğradığı gösterilmiştir. H2O2'nin benzersiz redoks özellikleri, onu sürdürülebilir enerji uygulamaları için uygun bir aday olarak konumlandırmaktadır. Önerilen membransız tasarım, üretim karmaşıklıkları ve tasarım zorlukları dahil olmak üzere geleneksel yakıt hücrelerinin sınırlamalarını ele almaktadır. Elektrokaplama teknikleriyle sentezlenen yeni bir üç boyutlu elektrot tanıtıldı. Ni-köpük ile birleştirilmiş Au-elektrolizle kaplanmış karbon fiber kumaştan üretilen bu elektrot, H2O2FC'ler için artan bir güç yoğunluğuna yol açan gelişmişelektrokimyasal reaksiyon kinetiği sergiler. Yakıt hücrelerinin performansı, elektrolit çözeltisinin pH seviyeleri ile karmaşık bir şekilde bağlantılıdır. FC uygulamalarının ötesinde, bu tür elektrotlar taşınabilir enerji sistemlerinde ve yüksek yüzey alanlı katalizörler olarak potansiyele sahiptir. Bu çalışma, çevre dostu bir enerji kaynağı olarakH2O2'ninpotansiyelini optimize etmede elektrot mühendisliğinin önemini vurgulamaktadır.
Introduction
Yakıt hücresi, kimyasalları elektrik enerjisine dönüştürmek için yakıt ve oksidan kullanan elektrokimyasal bir cihazdır. FC'ler, Carnot Döngüsü1'e bağlı olmadıkları için geleneksel içten yanmalı motorlardan daha yüksek enerji dönüşüm verimliliğine sahiptir. Hidrojen (H2)2, borhidrür-hidrojen (NaBH4)3 ve amonyak (NH3)4 gibi yakıtları kullanan FC'ler, çevresel olarak temiz ve yüksek performans elde edebilen, insanların fosil yakıtlara olan bağımlılığını azaltmak için önemli bir potansiyel sunan, umut verici bir enerji kaynağı haline gelmiştir. Bununla birlikte, FC teknolojisi belirli zorluklarla karşı karşıyadır. Yaygın bir sorun, FC sisteminde dahili kısa devrelere karşı bir koruma görevi gören bir proton değişim membranının (PEM) dahili rolüdür. Bir elektrolitik membranın entegrasyonu, artan üretim maliyetlerine, iç devre direncine ve mimari karmaşıklığa katkıda bulunur5. Ayrıca, tek bölmeli FC'leri çok yığınlı dizilere dönüştürmek, güç ve akım çıkışlarını geliştirmek için akış kanallarını, elektrotları ve plakaları entegre etmenin karmaşık süreci nedeniyle ek komplikasyonlar ortaya çıkarır5.
Geçtiğimiz on yıllar boyunca, membranla ilgili bu zorlukların üstesinden gelmek ve FC sistemini düzene sokmak için ortak çabalar sarf edilmiştir. Özellikle, düşük Reynold sayılarında laminer ko-akışlar kullanan membransız FC konfigürasyonlarının ortaya çıkması yenilikçi bir çözüm sunmuştur. Bu tür kurulumlarda, iki akış arasındaki arayüz "sanal" bir proton ileten zar6 olarak işlev görür. Laminer akış tabanlı FC'ler (LFFC'ler), mikroakışkanlarınfaydalarından yararlanılarak geniş çapta incelenmiştir 7,8,9,10. Bununla birlikte, LFFC'ler, laminer yakıtların/oksidanların pompalanması için yüksek enerji girişi, akışkan akışlarında reaktan geçişinin azaltılması ve hidrodinamik parametrelerin optimizasyonu dahil olmak üzere katı koşullar gerektirir.
Son zamanlarda, H2O2, elektrotlarda elektrooksidasyon ve elektroredüksiyon işlemleri sırasında su (H2O) ve oksijen (O2) verenkarbon-nötr yapısı nedeniyle potansiyel bir yakıt ve oksidan olarak ilgi görmüştür11,12. H2O2, iki elektronlu bir indirgeme işlemi veya su12'den iki elektronlu bir oksidasyon işlemi kullanılarak seri üretilebilir. Daha sonra, diğer gaz yakıtların aksine, sıvı H 2 O2yakıtı mevcut benzin altyapısına entegre edilebilir 5. Ayrıca, H2O2 orantısızlık reaksiyonu,H2O2'ninhemyakıt hem de oksidan olarak servis edilmesini mümkün kılar. Şekil 1A, basit bir H 2 O2FC mimarisinin şematik yapısını göstermektedir. Geleneksel FC 2,3,4 ile karşılaştırıldığında, H 2 O2 FC, cihazın "basitliğinin" avantajlarını kullanır. Yamasaki ve ark. hem yakıt hem de oksidan rolü oynayan membransızH2O2FC'leri gösterdi. Açıklanan elektrik enerjisi üretim mekanizması, araştırma topluluklarına bu araştırma yönünü sürdürmeleri için ilham vermiştir6. Daha sonra,H2O2'yiyakıt ve oksidan olarak kullanan elektrooksidasyon ve elektroredüksiyon mekanizmaları aşağıdaki reaksiyonlarla temsil edilmiştir13,14
Asidik ortamda:
Anot:H2O2→O2 + 2H+ + 2e-; Ea1 = 0.68 V vs. O
Katot: H2O2 + 2H+ + 2e- →2H2O; Ea2 = 1.77 V ve O
Toplam: 2 H 2 O2 → 2H 2 O + O 2
Temel medyada:
H2O2+ OH- → HO2- +H2O
Anot: HO 2- + OH- → O 2 + H 2 O + 2e-; Eb1 = 0,15 V ile karşılaştırılır. O
Katot: HO 2- + H2O + 2e- → 3OH-; Eb2 = 0,87 V ile karşılaştırılır. O
Toplam: 2 H 2 O2 → 2H 2 O + O 2
Şekil 1B, H2O2FC'lerin çalışma prensibini göstermektedir.H2O2anotta elektron bağışlar ve katotta elektronları kabul eder. Anot ve katot arasındaki elektron transferi, harici bir devre aracılığıyla gerçekleşir ve bu da elektrik üretimi ile sonuçlanır. H2O2FC'nin teorik açık devre potansiyeli(OCP) asidik ortamda 1.09 V ve bazik ortamda 0.62 V'tur13. Bununla birlikte, çok sayıda deneysel sonuç, teorik OCP'ye kıyasla asidik ortamda 0,75 V'a ve bazik ortamda 0,35 V'a ulaşan daha düşük değerler göstermiştir. Bu gözlem, karışık bir potansiyelinvarlığına bağlanabilir 13. Ek olarak, H2O2FC'lerin güç ve akım çıkışı, elektrotların sınırlı katalitik seçiciliği nedeniyle belirtilenFC'ler 2,3,4 ile rekabet edemez. Bununla birlikte, mevcut H 2 O 2 FC teknolojisinin, Tablo 1'de gösterildiği gibi, toplam maliyet açısından H2, NaBH4 ve NH3 FC'lerden daha iyi performans gösterebilmesi dikkat çekicidir. Bu nedenle,H2O2elektrooksidasyonu ve elektroredüksiyon için elektrotların gelişmiş katalitik seçiciliği, bu cihazlar için önemli bir zorluk olmaya devam etmektedir.
Bu çalışmada, reaksiyon hızını artırmayı ve güç ve akım çıkışını artırmayı amaçlayan, elektrot veH2O2yakıtı arasındaki etkileşimi iyileştirmek için üç boyutlu gözenekli yapılı bir elektrot sunuyoruz. Ayrıca çözelti pH'ı veH2O2konsantrasyonunun FC'nin performansı üzerindeki etkisini de araştırıyoruz. Bu çalışmada kullanılan elektrot çifti, altın elektrolizle kaplanmış bir karbon fiber kumaş ve nikel köpükten oluşur. Yapısal karakterizasyon, FC testi için birincil parametreler olarak hizmet veren Açık Devre Potansiyeli (OCP), polarizasyon ve güç çıkış eğrileri ile X-ışını Kırınımı (XRD) ve Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) kullanılarak gerçekleştirilir.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. Malzemelerin ön işlenmesi
NOT: H 25 O2 FC'nin anodu için25mm x 1.5 mm x 2 mm'lik Ni-köpük (ticari olarak temin edilebilir, Malzeme Tablosuna bakın) kullanılır.
- Ni-köpük örneğini alkole ve deiyonize (DI) suya daldırın, üç kez, çözücü ve suda 5 dakika sonikat yapın. Ardından, Ni-köpüğü temiz bir cam alt tabaka üzerine yerleştirin.
- Katot substratı olarak karbon fiber kumaşı ( Malzeme Tablosuna bakın) kullanın. Karbon bezi makas kullanarak 25 mm x 25 mm kare parçalar halinde kesin.
- Karbon bez örneğini aseton, %75 alkol, DI suya daldırın ve sırasıyla 5 dakika boyunca üç kez sonikat yapın. Ardından, alkol kalıntılarını gidermek için karbon bezi DI suyla yıkayın. Karbon bezi bir cam alt tabaka üzerine yerleştirin.
NOT: Tartışılan araştırma sonuçlarınagöre 15,16, katot olarak Au ve anot olarak Ni, H2O2FC'ler için katalizör olarak seçilmiştir. Pt, Pd, Ni, Au ve Ag gibi metaller, H2O2 oksidasyon veya indirgeme reaksiyonuna karşı spesifik katalitik seçiciliğe sahiptir ve bu da onlarıuygun elektrot malzemeleri haline getirir. Au@carbon fiber elektrot, elektrokatalitik aktivite, stabilite ve gelişmiş iletkenliğin bir kombinasyonunu sunarak onu membransız hidrojen peroksit yakıt hücreleri için uygun bir seçim haline getirir.
2. Au'nun bir karbon bez üzerine elektrokaplanması
- Elektrokaplama için reaktifleri aşağıdakilerle verildiği gibi hazırlayın: kloroaurik asit (HAuCl4), potasyum klorür (KCl), hidroklorik asit (HCl) ve DI su (bkz.
- 0,005 M HAuCl4, 0,1 M KCl ve 0,01 M HCl içeren temiz bir beherde 80 mL çözelti (beherin hacmine göre) hazırlayın.
- Galvanik malzemeyi, karbon bezi ve kaplama çözeltisini hazırlayın. Elektrokaplama işlemi Elektrokimyasal İstasyon (ES) tarafından yürütülür (Malzeme Tablosuna bakınız).
NOT: Burada kaplama için üç elektrot yöntemi seçilmiştir: Çalışma Elektrodu (WE) olarak karbon kumaş, Karşı Elektrot (CE) olarak grafit çubuk ve Referans Elektrot (RE) olarak Ag/AgCl (doymuş 1 M KCl çözeltisi). - Her elektrotun doğru nesneyi sıkıştırdığından emin olun. Elektrotları kaplama çözeltisine daldırın.
- ES'yi başlatın. Programı, Şekil 1C'de gösterildiği gibi Kronoamperometri Yöntemine ayarlayın. Tek bir biriktirme çemberinin aşağıdaki gibi olduğundan emin olun: 0,1 s için çalışma potansiyeli 0,1 V ve 0,2 s için dinlenme potansiyeli 0,2 V. Sonuç olarak, AuCl4- iyonu WE etrafında düzgün bir şekilde yayılır.
- Galvanik Daireleri 800, 1600, 2400 ve 3200 daireye ayarlayın. Programı çalıştırın.
NOT: Tipik olarak, ES'deki Kronoamperometri yöntemi programı 1600 döngüye ulaşamaz. Alternatif olarak, ES'nin Çok Potansiyelli Adımlar programı, Kronoamperometri yöntemiyle aynı seçimler olan elektrokaplama yöntemi için de kullanılabilir (üreticinin talimatlarına bakın).
- Galvanik Daireleri 800, 1600, 2400 ve 3200 daireye ayarlayın. Programı çalıştırın.
- Elektrokaplamadan sonra ES'yi kapatın, reaktifleri paketleyin ve Au elektrolizle kaplanmış karbon fiber bezi (Au@CF) toplayın.
- Çözelti kalıntılarını gidermek için Au@CF DI suyuna üç kez daldırın. Havada kurutmak için bir cam alt tabakaya yerleştirin.
- CF'nin bir kısmının solüsyonlarla temas etmesini önlemek için kelepçelerin neden olduğu Au@CF kaplanmamış kısmını kesin.
- Akım/güç yoğunluklarını hesaplamak için bir cetvelle Au@CF boyutunu (a: uzunluk, b: genişlik) ölçün.
3. Bir FC'nin performans karakterizasyonu
- Biri pH gradyanı (1 mol H2O2, pH = 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13), diğeri H2O2(C HP) gradyanı (pH = 1, C HP =0.25 mol, 0.5 mol, 1 mol, 2 mol) için olmak üzere iki konsantrasyonlu çözeltiler hazırlayın.
- OCP için iki elektrot ve polarizasyon ve güç çıkışı eğrileri için üç elektrot ile ES ile FC performansını karakterize edin (adım 3.3-3.6).
- Ni-köpüğü tekrar yıkayın ve tekrar DI su ile iki kez Au@CF. Bekleme için bir kenara koyun.
- Bir FC'nin testi sırasında OCP verilerini elde edin: OCP, FC performansında önemli bir parametredir.
- Ni-köpüğü hem RE hem de CE olarak kullanın ve Au@CF WE olarak kullanın. Çözeltiyi test kabına ekleyin. Elektrotları ES'ye bağlayın. ES'yi açın.
- Programı Açık Devre Potansiyeli - Zaman Yöntemi olarak ayarlayın; Çalışma Süresi: 400 sn, Örnekleme Aralığı: 0,1 sn, Yüksek E Limiti: 1 V, Düşük E Limiti: -1 V. Programı çalıştırın .
NOT: FC çıkışının dengelenmesi genellikle zaman alır. Kararlı FC sonuçları elde edilene kadar ölçümleri çalıştırın. - Verileri ölçün. Programı kapatın. Beheri ve elektrotları yıkayın. Belirli testler için başka çözümler ekleyin.
- OCP verilerine dayalı olarak FC'nin çıktı performansını test edin. Burada yalnızca orijinal Doğrusal Süpürme Voltametrisi (LSV) eğrisi verileri gereklidir. LSV eğrisinden daha fazla çıktı verisi hesaplanabilir.
- Ni-köpüğü tekrar yıkayın ve DI su ile Au@CF (iki kez tekrarlayın). Ni-köpüğü RE ve CE olarak Au@CF BİZ olarak kullanın. Çözeltiyi test kabına ekleyin.
- Programı, açık devre (OCP) ve kısa devre (0 V) koşullarına karşılık gelen LSV, OCP'yi Başlangıç E, 0 V'u Son E, tarama hızını 0,01 V/sn olarak ayarlayın. Programı çalıştırın.
- Verileri toplayın, programı kapatın, kabı ve elektrotları yıkayın ve belirli testler için gerekli diğer çözümleri ekleyin.
- Deneylerden sonra elektrotları yıkayın ve bir bardakta saklayın.
NOT: Deney verileri EXCEL formatında saklanabilir.
4. Elektrotların yapısal karakterizasyonu
NOT: XRD, numuneleri analiz etmek için kolay ve güvenilir bir yöntemdir. XRD, karbon kumaş üzerinde elektrolizle kaplanmış Au gibi elektrotların elemanlarını tespit etmek için alınır. XRD testleri, elektrotların potansiyel korozyonunu ve bozunmasını analiz etmek için FC karakterizasyonundan önce ve sonra yapılır. Örneğin, Au partikülleri CF'den ayrılabilir ve asidik çözeltilerde nikel korozyonu meydana gelebilir5.
- Elektrotları DI suyla (iki kez) yıkayın ve oda sıcaklığında havada kurutun.
- Elektrotlardaki metalleri cımbızla kazıyın. Metal tozu toplayın ve bir kaba koyun.
- Metal tozu numuneleri üzerinde XRD testleri17gerçekleştirin.
- Elektrotların morfolojisini karakterize etmek ve altın ve karbon fiber kumaş arasındaki sızma ve galvanik kaplamayı araştırmak için SEM alın. Ek olarak, nikelin korozyonunu SEM ile karakterize edin.
5. Veri işleme ve güç çıkışı hesaplaması
- Tüm veriler EXCEL'de analiz edilebilir. Verileri analiz etmek ve deneysel grafikler çizmek için Excel veya Origin'i kullanın.
- Elektrotların seçiciliğini karakterize etmek için OCP verilerini kullanın, örneğin bir tablo veya çizgi şekli kullanarak. Tablo açıklamaları için ortalama potansiyeli kullanın. Tipik olarak, FC'nin kararlılığını göstermek için bir çizgi şekli kullanılır.
- FC'nin çıkış performansını karakterize etmek için LSV verilerini kullanın. EXCEL dosyasında iki veri sütunu vardır. Tipik olarak, bir veri seti potansiyel (U) gösterir ve diğeri akım (I) kaydedilir. Aşağıdaki denklemi kullanarak güç çıkışını hesaplayın: P = U × I
NOT: Yüksek akım (I) değeri, FC'nin tatmin edici bir performansını gösterir. Örneğin, geniş bir elektrot yüzey alanı daha yüksek akımlara neden olur. FC'lerin performansına atıfta bulunulan normalleştirilmiş bir parametre, akımın elektrotların yüzey alanına (A) bölünmesine eşit olan akım yoğunluğudur (ID): ID = I / A - Ardından, güç yoğunluğunu (PD) şu şekilde hesaplayın: PD = U ×I D
NOT: Mutlak değerin alınması esastır, çünkü ön veri değerleri, ölçümler sırasında arzu edilmeyen akımın yönü nedeniyle negatif olabilir. - U,I D ve PD kullanarak parametreleri tek bir şekilde karşılaştırmak kolaydır. ID'yi x eksenine, U'yu sol y eksenine ve PD'yi sağ y eksenine atayın.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Galvanik kaplama sonuçları
Şekil 2, galvanik kaplama sonuçlarını göstermektedir. Şekil 2A, X-ışını kırınım sonucunu göstermektedir. Şekil 2B,C mikrograflardır. Şekil 2D,E SEMM sonuçlarıdır. Karbon fiber kumaş (CF) üzerinde altının (Au) etkili birikimi, ilk olarak, Şekil 2B, C'de gösterildiği gibi, karbon fiber kumaştaki siyahtan altın sarısına fiziksel renk değişimi kullanılarak doğrulandı. Yüz merkezli kübik (fcc) Au'nun (111), (200), (220) ve (311) kristal düzlemlerine karşılık gelen 38.2°, 44.4°, 64.6° ve 77.6°'de net zirveler gösteren X-ışını kırınım analizi ile daha fazla doğrulama elde edilir (PDF kart no. 04-0784), böylece Au'nun CF substratı üzerine başarılı bir şekilde elektrokaplandığını doğrular.
Au@carbon fiber elektrottaki Au içeriği şu şekilde tahmin edilebilir: 1 g HAuCl4 ile başlayarak; Yaklaşık 15 galvanik kaplama seansı için kullanılabilir. 1 g HAuCl4'ten elde edilen altın içeriği (mAu) aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır:
Tahmine göre mAu = 0.58 g. 15 seans arasında bölündüğünde, her bir elektrokaplama çözeltisi aşağıdaki ağırlıkta Au3+ iyonları içerir:
Bununla birlikte, elektrokaplama işlemi sırasında çözeltideki tüm Au3+ iyonlarının karbon fiber kumaş üzerinde birikmediğine dikkat etmek önemlidir. Bu nedenle, her bir karbon fiber kumaş 0.039 g'dan daha az Au içerir.
Şekil 2D-I'deki SEM görüntüleri, karbon fiber kumaş boyunca Au nanopartiküllerinin düzgün bir dağılımını gösterdi. Dikkat çekici bir şekilde, CF'nin orijinal üç boyutlu gözenekli yapısı, elektrokaplama sonrası iyi korunmuş olarak kaldı. Bu koruma,H2O2yakıtı ile etkileşim için geniş bir yüzey alanı sağladığı ve böylece reaksiyon hızını ve güç çıkışını iyileştirdiği için çok önemlidir.
Şekil 3, değişen sayıda elektrokaplama döngüsüne maruz kalan Au@CFs göstermektedir. Şekil 3A, Au elektrolizle kaplanmış karbon fiber kumaşın renk ilerlemesini vurgulamaktadır. CF'nin orijinal siyahından Au'nun altınına, açıktan koyuya yoğunlaşan renk geçişi, elektrokaplama döngülerinin sayısı arttıkça CF üzerinde biriken Au hacminde bir artış olduğunu gösterir. Bu sonuca daha fazla destek, Au'nun karbon fiber kumaş boyunca gelişen dağılımını ortaya koyan SEM görüntülerinden (Şekil 3B-E) gelmektedir.
H2 O2 FC performans sonuçları
FC'lerin OCP'si, H2O2FC'lerin elektrokimyasal özelliklerini yorumlamaya yardımcı olan farklı çözelti pH'ları veH2O2konsantrasyonları için ölçüldü. OCP'nin hem pH hem deH2O2konsantrasyonuna açık bağımlılığı gözlendi. En yüksek OCP, 1 pH ve 0.25 molH2O2konsantrasyonunda elde edildi. pH ile ilgili OCP bulguları,H2O2orantısızlığının ve FC performansının yüksek oranda pH'a bağımlı olduğunu gösteren önceki çalışmalarla uyumludur18. Düşük bir pH, H2O2 çözeltilerinin stabilize edilmesine yardımcı olur, çünküH2O2zayıf bir asit olarak görülebilir. PH'ı 11'in üzerinde olanbazik çözeltilerde H2O2'nin önemli kimyasal ayrışması açıkça gözlemlenebilir. Ayrıca, Nernst Denklemi18'e göre, elektrolit konsantrasyonu arttıkça OCP tipik olarak artar. Bununla birlikte, diğer FC'lerin aksine, H2O2FC'lerin OCP'si, özellikle Au elektrotları19 kullanılarakH2O2konsantrasyonu arttıkça azalır. Bu gözlemin karışık potansiyel veya sınırlı elektrot seçiciliklerinden kaynaklandığı varsayılmaktadır. Daha yüksek bir konsantrasyon, daha yüksek bir kimyasal ayrışma hızına yol açar ve böylece OCP'yi azaltır. Bununla birlikte, bu gözlemi daha ayrıntılı olarak araştırmak için daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır.
Polarizasyon ve güç çıkış eğrileri, özel çözeltiler ve galvanik çember koşulları kullanılarak elde edilmiştir. Maksimum güç çıkışı, belirli galvanik çember koşulları (pH 1,H2O2 konsantrasyonu 1 mol, galvanik çember3200) kullanılarak optimum koşullarda elde edildi. Optimum çözelti koşulları kullanılarak, optimum koşullarda (pH 1, H 2 O 2 konsantrasyon2mol) maksimum güç çıkışı elde edildi. Bu maksimum güç çıkış değeri, optimal olmayan koşullarla elde edilenlerden önemli ölçüde daha yüksektir ve yüksek performanslı H 2 O2 FC'ler elde etmek için elektrokaplama dairelerinin ve çözüm koşullarının optimizasyonunun öneminidaha da vurgulamaktadır.
H 2O2 FC'ler, sürekli 400 s ölçümleri sırasında optimum koşulları kullanarak tatmin edici stabilite sergiler.
Ni-köpük ve Au@CF elektrotlarının XRD analizi17 (FC performans testlerinden önce ve sonra), optimum çalışma koşulları kullanılarak elektrotların tatmin edici korozyon direncini gösteren ihmal edilebilir değişiklikler gösterdi. Belirtilen protokolü takiben, gözlemlenen sonuçlar gösterilir ve üç boyutlu gözenekli elektrot ile H2 O2 FC'nin gelişmiş performansını gösterir.
Olumlu sonuç:
Şekil 4A'da gösterildiği gibi, daha fazla sayıda elektrokaplama döngüsü ile güç ve akım yoğunluklarında bir artış gözlendi. Bu gözlem, elektrokimyasal reaksiyonları kolaylaştırmak için daha aktif bir malzeme sağlayan daha büyük elektrokaplama döngüleri ile CF üzerine daha fazla Au kaplanmasına atfedilir. Bununla birlikte, FC performans artışı, elektrokaplama döngülerinin sayısıyla orantılı olarak artmaz. Elektrokaplama döngüleri 800'den 1600'e iki katına çıktığında akım ve güç yoğunluklarında yaklaşık% 20'lik mütevazı bir iyileşme kaydedildi. Aşırı elektrokaplamanın, nano Au'yu kapsülleyen bir tabakanın oluşumuna yol açabileceğini ve böylece kütle taşıma verimliliğini azaltabileceğini öne sürdü. Bu bulgu, katalizör üretiminin elektrokaplama yöntemi hakkında değerli bilgiler sağlayabilir.
Şekil 4B, pH'ı 1 olan çözeltilerde farklı konsantrasyonlarda H2O2FC'nin açık devre potansiyelinin (OCP) dayanıklılığını göstermektedir. Veriler, elektrotun önemli bir bozulma olmadan en az 400 saniye boyunca sürekli olarak çalışabileceğini ve elektrokaplama yoluyla üretilen elektrotların sağlamlığını gösterdiğini göstermektedir.
İlginç bir şekilde, H2O2FC'nin OCP'si hem asidik hem de bazik ortamdaki teorik değeri aştı, bu da tasarlanan elektrotun FC içindeki reaksiyonları etkili bir şekilde katalize ettiğini düşündürdü. FC'nin güç ve akım çıkışınınH2O2konsantrasyonu ile arttığı ve belirli bir pH'ta zirveye ulaştığı bulundu. Bu gözlem, elektrotun etkinliğini doğrular ve çözelti pH'ı veH2O2konsantrasyonunun FC performansı üzerindeki etkisini vurgular.
Şekil 4C, optimum koşullar altında FC'nin polarizasyon ve güç yoğunluğu eğrilerini göstermektedir. 2 M'lik birH2O2konsantrasyonunda ve 1'lik bir pH'de yaklaşık 0,8 W m-2'lik bir tepe güç yoğunluğu elde edildi, bu da üç boyutlu gözenekli elektrotun FC'nin reaksiyonlarını kolaylaştırmadaki ve güç çıkışını artırmadaki verimliliğini gösterdi.
Olumsuz sonuç:
Öte yandan, aşırı yüksekH2O2konsantrasyonlarında optimal olmayan sonuçlar gözlenmiştir. Şekil 4C'de gösterildiği gibi, H2O2 konsantrasyonunda optimal bir noktanın ötesinde bir artış, performansta karşılık gelen orantılı bir artışa neden olmaz, bu da yakıt kullanımını ve performans çıkışını dengelemek için FC çalışması için ideal birH2O2konsantrasyonunun varlığının altını çizer. Örneğin, H 2 O 2 konsantrasyonu 0,25 M'den 2 M'ye sekiz kat arttığında, maksimum güç yoğunluğu 0,56 W m-2'den 0,81 W m-2'ye yaklaşık %44 artmıştır.
Ayrıca, FC performansının çözelti pH'ına duyarlı olduğu bulunmuştur. Aşırı asidik ve bazik koşullar altında (pH değerleri 3'ün altında ve 11'in üzerinde), Şekil 4D'de görüldüğü gibi FC'nin güç çıkışı nispeten yüksekti.
Bu sonuçlar, çeşitli parametrelerin H2O2FC'lerin performansınınasıl etkilediğini açıklamaktadır. Kimyasal bileşimin daha da optimizasyonu ve daha seçici elektrokatalizörlerin geliştirilmesiyle, bu umut verici ve çevre dostu enerji cihazı pratik uygulamalar bulabilir. Tablo 1, FC sistemlerinde üretilen rekabetçi yakıt maliyetlerini veenerjiyi göstermektedir 20,21,22.
Şekil 1: Bu çalışmanın şematik gösterimi. (A) Tek bir membransız FC'nin şematik entegrasyonu. (B) H 2 O2FC'nin çalışma prensibi. (C) Karbon fiber kumaş üzerinde ön işleme, 5 mM HAuCl4, 1 M HCl elektrokaplama çözeltisi ve elektrokaplama programı ile elektrokaplama yöntemi işlemi. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 2: Elektrolizle kaplanmış 1600 dairenin yapısal karakterizasyonu Au@CF. (A) XRD'nin Au@CF sonucu. (B) Elektrokaplamadan önce CF mikrografı. (C) Au yatırıldıktan sonra CF'nin mikrografı. (D,E); (F,G); ve (H,I) sırasıyla elektrokaplama öncesi, elektrokaplama sonrası ve performans testlerinden sonra CF için SEM sonuçlarıdır. Ölçek çubukları: (D), 20 μm; (E,G), 1 μm; (F,H,I), 10 μm. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 3: Farklı elektrokaplama daireleri altında Au@CF mikrograf ve SEM sonuçları. (A) Soldan sağa sırasıyla 0, 800, 1600, 2400 ve 3200 galvanik daire Au@CF. (BE), sırasıyla 800, 1600, 2400 ve 3200 galvanik dairelerin altındaki Au@CF SEM görüntüleridir. Ölçek çubukları: (B,D), 10 μm; (C), 2 μm; (E), 3 μm. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 4: FC'nin performans karakterizasyonu. (A) pH = 1, CHP = 1 M çözeltilerinde farklı galvanik daireler (800, 1600, 2400, 3200 daire) kullanan polarizasyon (solda) ve güç çıkışı (sağda) eğrileri. (B) pH = 1 çözeltilerinde ve 400 s boyunca elektroliz Au@CF le kaplanmış 1600 daire ile farklı H2O2 konsantrasyonları (0.25 M, 0.5 M, 1 M, 2 M, 2 M,2 O2) altında OCP testi. (C) FarklıH2O2konsantrasyonları (0.25 M, 0.5 M, 1 M) altında polarizasyon (sol) ve güç çıkışı (sağ) eğrisi 2M) pH = 1 çözeltilerde ve 1600 daire ile elektrolizle kaplanmış Au@CF. (D) 1 M, H,2O2 çözeltilerinde ve 1600 Au@CF elektrolizle kaplanmış dairelerde pH = 1 ila 13 arasında değişen farklı pH koşulları altında OCP ve maksimum akım yoğunluğu eğrileri. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
| Yakıt | Serbest enerji (kJ/mol) | Yakıt maliyeti | Enerji maliyeti ($ / kW) | Referans |
| Hidrojen | -237 | 6.9 $/kg | 200 | 20 |
| NaBH4 | -1273 | 55 $/kg | 10.2 | 21 |
| H2 O2 | -120 | 1,8 $/ton (dökme) | 1.84 | 22 |
Tablo 1: Yakıtların rekabetçi maliyetleri ve FC sistemlerinde üretilen enerjinin maliyeti.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Çeşitli parametreler, membransız bir hidrojen peroksit yakıt hücresinin performansını, çözelti pH'ı veH2O2konsantrasyonunun ötesinde önemli ölçüde etkiler. Elektrot malzemesinin seçimi, elektrokatalitik aktiviteyi ve stabiliteyi belirlerken, elektrotun yüzey alanı reaksiyon alanlarını artırabilir. Çalışma sıcaklığı reaksiyon kinetiğini etkiler ve reaktanların akış hızı, yakıt ve oksidanın karıştırma verimliliğini belirleyebilir. Kullanılan herhangi bir katalizörün konsantrasyonu, reaksiyon hızları için çok önemlidir ve safsızlıklar katalizörü inhibe edebilir veya zehirleyebilir. Elektrot aralığı ve akış kanalı geometrisi dahil olmak üzere yakıt hücresinin tasarımı, kütle taşınmasını ve kinetiği etkiler. Elektrolitin türü ve konsantrasyonu iyonik iletkenliği etkiler ve harici devrenin direnci ve tasarımı, akım ve güç yoğunluğu gibi operasyonel parametreleri değiştirebilir. Ek olarak, spesifik katalizörlerin varlığındaH2O2ayrışmasının bir yan ürünü olan oksijen konsantrasyonu da hücrenin performansında rol oynayabilir. Bu parametrelerin optimize edilmesi, membransız hidrojen peroksit yakıt hücrelerinin7,8,9,10 verimliliği ve dayanıklılığı için gereklidir.
Araştırma, hidrojen peroksit yakıt hücreleri (H2O2FC'ler) için uyarlanmış üç boyutlu gözenekli bir elektrotun imalatı ve çözelti parametrelerinin düzenlenmesi yoluyla yakıt hücresinin performansının artırılması üzerine yoğunlaştı11,12. Au'nun KF üzerine başarılı bir şekilde elektrokaplanması, XRD analizi ve SEM görüntüleme kullanılarak doğrulandı. Elde edilen üç boyutlu gözenekli Au@CF elektrot, optimum çözelti koşulları altında (pH 1,H2O2konsantrasyon 2 M) H2O2FC'lerdesağlam performans sergiledi ve OCP, güç çıkışı ve üstün stabilite ile gösterildiği gibi 1600 elektrokaplama döngüsünde optimum performans oranı elde edildi.
Bu sonuçlar, H 2 O2FC'ler için verimli elektrotların tasarlanması ve geliştirilmesi için çok önemli sonuçlar taşır. Üç boyutlu gözenekli yapı, H2O2 yakıtı ile temas alanını en üst düzeye çıkarmaya, potansiyel olarak elektrokimyasal reaksiyon hızını artırmaya ve FC'lerin güç çıkışını artırmaya hazırdır. Ek olarak, Au@CF elektrodunun dikkate değer korozyon direnci, seçilen malzemelerin H2O2FC'lerin uzun vadeli, kararlı çalışması için potansiyele sahip olduğunu göstermektedir.
Bazı kritik elemanlar, üç boyutlu gözenekli yapılı bir elektrot ileH2O2FC'lerin performansını daha da artırmak için titiz bir değerlendirme gerektirir. Bunların başında gözenekli elektrotun üretilmesi gelir. Uygun yüzey işlemi ve gözenek boyutu dağılımının düzenlenmesi son derece önemlidir, çünkü bu faktörler elektrotun elektrokatalitik verimliliğini doğrudan etkiler. Ayrıca,H2O2konsantrasyonunun ve çözelti pH'ının yönetimi kritik öneme sahiptir. Deneylerde gözlemlendiği gibi, aşırı veya yetersizH2O2konsantrasyonu nedeniyle FC'nin performansı azalabilir ve çözelti pH'ı optimal aralıktan saptığında benzer bir eğilim gözlenmiştir.
H 2 O2FC'nin performansını optimum koşullar altında iyileştirmek için bazı modifikasyonlar garanti edilebilir. Örneğin, elektrot yüzey işleme işlemi, reaksiyon kinetiğini geliştirebilecek daha çeşitli gözenek boyutları elde etmek için optimize edilebilir. Beklenen güç çıkışı elde edilmediğinde,H2O2konsantrasyonunun ince ayarını, pH'ın ayarlanmasını ve FC'lerin performansını etkileyebilecek sıcaklık ve basınç dahil olmak üzere diğer parametrelerin düşünülmesini içerebilen özel araştırma adımlarına ihtiyaç duyulabilir.
Yeni elektrotun başarılı bir şekilde geliştirilmesi ve FC testlerinden elde edilen umut verici sonuçlar, H2O2'nin temiz enerji teknolojisindeki potansiyel uygulamalarının önünü açarken, elektrotun tasarımını, seçiciliğini ve yüzey alanınıH2O2FCpratik uygulamalarına doğru iyileştirmek için daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır.
Membransız H2O2FC'lerde gözlenen davranış, pH dinamikleri ile hidrojen peroksit konsantrasyonu arasındaki karmaşık etkileşimin altını çizmektedir. H2O2FC'lerin performansı sadece elektrot tasarımının bir fonksiyonu değildir, aynı zamanda elektrolitin kimyasal bileşiminden derinden etkilenir. Optimum pH veH2O2konsantrasyonunda, elektrokimyasal reaksiyonlar kolaylaştırılır, bu da verimli elektron transferine ve gelişmiş güç çıkışına yol açar. pH'ın etkisi, proton aktivitesini ve sistemin redoks potansiyelini modüle etmedeki rolüne bağlanabilir. Dengeli bir pH, hem anot hem de katottaki elektrokimyasal reaksiyonların herhangi bir engel olmadan sorunsuz ilerlemesini sağlar13,14. Öte yandan,H2O2konsantrasyonu, reaktanların mevcudiyetini doğrudan etkiler. Optimal bir konsantrasyon, redoks reaksiyonlarına katılmak için sabit birH2O2molekülü beslemesi olmasını sağlar, böylece tutarlı bir elektron akışı oluşturur. Bununla birlikte, bu dengeden herhangi bir sapma, dengesiz bir pH veya optimal olmayan birH2O2konsantrasyonu, elektron akışını bozarak performansın düşmesine neden olabilir. Aşırı pH seviyelerinde, katalizörün yapısının veya aktivitesinin tehlikeye girmesi veya yan reaksiyonların baskın hale gelmesi akla yatkındır. Benzer şekilde, çok düşük veya çok yüksekH2O2konsantrasyonları sırasıyla reaksiyonu aç bırakabilir veya doygunluğuna yol açabilir. Özünde, pH ve peroksit konsantrasyonu arasındaki sinerji, H2O2FC'lerin verimliliğini belirlemede çok önemlidir. Gelecekteki araştırmalar, bu parametrelerin anlaşılmasını daha derinlemesine netleştirebilir ve potansiyel olarak bu sürdürülebilir enerji cihazlarından daha da yüksek performansın kilidini açabilir.
Kritik adımlar
Altının (Au) karbon kumaş üzerine elektrokaplanması işlemi, üç boyutlu elektrotların imalatında bir mihenk taşıdır. Altın tabakanın kalitesi, homojenliği ve kalınlığı, elektrotun elektrokimyasal özelliklerini doğrudan etkiledikleri için çok önemlidir. Bu işlem için seçilen kronoamperometri tekniği, altının kumaş üzerine tutarlı ve eşit bir şekilde birikmesini sağlama avantajını sunar. Bununla birlikte, elektrokaplama döngülerinin sayısının belirlenmesinde hassas bir denge sağlanmalıdır. Çok fazla döngü, karbon fiber kumaşın doğal gözenekli yapısını tehlikeye atabilecek ve böylece verimliliğini etkileyebilecek aşırı altın kaplamasına yol açar. H 2 O2çözeltisinin hazırlanması, hassasiyet gerektiren bir diğer kritik adımdır. H2O2 çözeltisinin pH seviyesive konsantrasyonu, FC'nin performansını belirlemede etkilidir. Araştırma, bu parametreler ile FC'nin çıktısı arasında doğrudan bir ilişki gözlemledi ve titiz çözelti hazırlamanın önemini vurguladı.
Değişiklikler ve sorun giderme
Üç boyutlu gözenekli bir elektrotun tanıtılması, elektrot ileH2O2yakıtı arasındaki etkileşimi arttırmayı amaçlayan önemli bir değişiklikti. Bu tasarım yeniliğinin arkasındaki temel amaç, elektrokimyasal reaksiyon hızını hızlandırmak ve böylece hem güç hem de akım çıkışlarını artırmaktı. Bununla birlikte, tasarım umut verici olsa da, elektrokaplama işlemi, elektrot özelliklerinin istenen sonuçlarla uyumlu olmasını sağlamak için daha fazla iyileştirme gerektirebilir. Araştırma, FC'ninH2O2çözeltisinin pH'ına ve konsantrasyonuna karşı performans duyarlılığının altını çizdi. Optimum parametrelerden herhangi bir sapma, güç çıkışlarının azalmasına ve hatta FC'nin çalışmasında kararsızlığa neden olabilir. Bir sorun giderme önlemi olarak, bu parametrelerin ince ayarlanması performans sorunlarını düzeltebilir.
Sınırlama
Gelişmelere rağmen, mevcut H 2 O2FC teknolojisinin belirli sınırlamaları vardır. Diğer yakıt hücresi teknolojileriyle yan yana getirildiğinde, H 2 O2FC'ler daha düşük güç ve akım çıkışları sergileme eğilimindedir. Bunun birincil nedeni, elektrotların sınırlı katalitik seçiciliğidir. H2O2FC'nin performansı büyük ölçüde çözeltinin pH'ına veH2O2konsantrasyonuna bağlıdır. Bu hassasiyet, FC'nin en iyi sonuçları verebileceği nispeten dar bir çalışma penceresi olduğu anlamına gelir.
Mevcut yöntemlere göre önemi
H 2 O 2 FC'nin membransız mimarisi, geleneksel yakıt hücreleri 1,2,3,4'ten önemli ölçüde farklıdır. Bu tasarım seçimi, imalatla ilgili yüksek maliyetler ve tasarımlarının doğasında bulunan karmaşıklıklar gibi geleneksel FC'leri rahatsız eden çeşitli zorlukları etkili bir şekilde ortadan kaldırır. Bu araştırmada üç boyutlu bir elektrotun tanıtılması oyunun kurallarını değiştiriyor. Gelişmiş elektrokimyasal reaksiyon kinetiğini kolaylaştıran bu elektrot tasarımı, H 2 O2FC'ler için daha yüksek güç yoğunlukları elde etme vaadini taşır ve onları geleneksel tasarımlardan ayırır.
Tekniğin gelecekteki uygulamaları
Yakıt hücrelerindeki uygulamalarının ötesinde, üç boyutlu elektrotlar daha geniş bir potansiyele sahiptir. Taşınabilir enerji sistemlerine entegre edilebilirler ve hatta yüksek yüzey alanlı katalizörler olarak kullanılabilirler. Bu çok yönlülük, çeşitli uygulamalar için uygun kompakt ve verimli enerji cihazlarının gelişimini hızlandırabilir. H 2 O2FC'ler üzerindeki öncü çalışma, fosil yakıtlara olan bağımlılıktan daha çevre dostu enerji alternatiflerinin benimsenmesine yönelik küresel geçişte çok önemlidir.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Yazarların beyan edecek herhangi bir çatışması yoktur.
Acknowledgments
Bu çalışma, Çin Ulusal Anahtar Teknolojiler Ar-Ge Programı (2021YFA0715302 ve 2021YFE0191800), Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı (61975035 ve 52150610489) ve Şanghay Belediyesi Bilim ve Teknoloji Komisyonu (22ZR1405000) tarafından desteklenmiştir.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Acetone | Merck & Co. Inc. (MRK) | 67-64-1 | solution for pre-process of materials |
| Alcohol | Merck & Co. Inc. (MRK) | 64-17-5 | solution for pre-process of materials |
| Carbon fiber cloth | Soochow Willtek photoelectric materials co.,Ltd. | W0S1011 | substrate material for electroplating method |
| Electrochemistry station | Shanghai Chenhua Instrument Co., Ltd. | CHI600E | device for electroplating method and fuel cell performance characterization |
| Gold chloride trihydrate | Shanghai Aladdin Biochemical Technology Co.,Ltd. | G141105-1g | main solute for electroplating method |
| Hydrochloric acid | Sinopharm Chemical ReagentCo., Ltd | 10011018 | adjustment of solution pH |
| Hydrogen peroxide | Sinopharm Chemical ReagentCo., Ltd | 10011208 | fuel of cell |
| Nickel foam | Willtek photoelectric materials co.ltd(Soochow,China) | KSH-2011 | anode material for hydrogen peroxide fuel cell |
| Potassium chloride | Shanghai Aladdin Biochemical Technology Co.,Ltd. | 10016308 | additives for electroplating method |
| Scanning electron microscope | Carl Zeiss AG | EVO 10 | structural characterization for sample |
| Sodium hydroxide | Sinopharm Chemical ReagentCo., Ltd | 10019718 | adjustment of solution pH |
| X-Ray differaction machine | Bruker Corporation | D8 Advance | structural characterization for sample |
References
- Sazali, N., Wan Salleh, W. N., Jamaludin, A. S., Mhd Razali, M. N. New perspectives on fuel cell technology: A brief review. Membranes. 10 (5), 99 (2020).
- Singla, M. K., Nijhawan, P., Oberoi, A. S. Hydrogen fuel and fuel cell technology for cleaner future: a review. Environmental Science and Pollution Research International. 28 (13), 15607-15626 (2021).
- Cao, D., Chen, D., Lan, J., Wang, G. An alkaline direct NaBH4-H2O2 fuel cell with high power density. Journal of Power Sources. 190 (2), 346-350 (2009).
- Lan, R., Tao, S. Ammonia as a suitable fuel for fuel cells. Frontiers in Energy Research. 2, 2014 (2014).
- Alias, M. S., Kamarudin, S. K., Zainoodin, A. M., Masdar, M. S. Active direct methanol fuel cell: An overview. International Journal of Hydrogen Energy. 45 (38), 19620-19641 (2020).
- Ferrigno, R., Stroock, A. D., Clark, T. D., Mayer, M., Whitesides, G. M. Membraneless vanadium redox fuel cell using laminar flow. Journal of the American Chemical Society. 124 (44), 12930-12931 (2002).
- Yan, X., Xu, A., Zeng, L., Gao, P., Zhao, T. A paper-based microfluidic fuel cell with hydrogen peroxide as fuel and oxidant. Energy Technology. 6 (1), 140-143 (2018).
- Ha, S. M., Ahn, Y. Laminar flow-based micro fuel cell utilizing grooved electrode surface. Journal of Power Sources. 267, 731-738 (2014).
- Liu, Z., et al. A woven thread-based microfluidic fuel cell with graphite rod electrodes. International Journal of Hydrogen Energy. 43 (49), 22467-22473 (2018).
- Peng, J., Zhang, Z. Y., Niu, H. T. A Three-dimensional two-phase model for a membraneless fuel cell using decomposition of hydrogen peroxide with y-shaped microchannel. Fuel Cells. 12 (6), 1009-1018 (2012).
- Wu, K. H., et al. Highly selective hydrogen peroxide electrosynthesis on carbon: in situ interface engineering with surfactants. Chem. 6 (6), 1443-1458 (2020).
- Yang, Y., et al. A facile microfluidic hydrogen peroxide fuel cell with high performance: electrode interface and power-generation properties. ACS Applied Energy Materials. 1 (10), 5328-5335 (2018).
- An, L., Zhao, T., Yan, X., Zhou, X., Tan, P. The dual role of hydrogen peroxide in fuel cells. Science Bulletin. 60 (1), 55-64 (2015).
- Yamazaki, S. I., et al. A fuel cell with selective electrocatalysts using hydrogen peroxide as both an electron acceptor and a fuel. Journal of Power Sources. 178 (1), 20-25 (2008).
- Sanli, A. E., Aytaç, A. Response to Disselkamp: Direct peroxide/peroxide fuel cell as a novel type fuel cell. International Journal of Hydrogen Energy. 36 (1), 869-875 (2011).
- Gu, L., Nie, L., George H, M. iley Cathode electrocatalyst selection and deposition for a direct borohydride/hydrogen peroxide fuel cell. Journal of Power Sources. 173 (1), 77-85 (2007).
- Yang, F., Cheng, K., Wu, T., Zhang, Y., Yin, J., Wang, G., Cao, D. Preparation of Au nanodendrites supported on carbon fiber cloth and its catalytic performance to H2O2 electroreduction and electrooxidation. RSC Advances. 3 (16), 5483-5490 (2013).
- Vidal-Iglesias, F. J., Solla-Gullón, J., Herrero, E., Rodes, A., Aldaz, A. Do you really understand the electrochemical Nernst equation. Electrocatalysis. 4, 1-9 (2013).
- Jing, X., et al. The open circuit potential of hydrogen peroxide at noble and glassy carbon electrodes in acidic and basic electrolytes. Journal of Electroanalytical Chemistry. 658 (1-2), 46-51 (2011).
- Eaves, S., Eaves, J. A cost comparison of fuel-cell and battery electric vehicles. Journal of Power Sources. 130 (1-2), 208-212 (2004).
- Wee, J. H. Which type of fuel cell is more competitive for portable application: Direct methanol fuel cells or direct borohydride fuel cells. Journal of Power Sources. 161 (1), 1-10 (2006).
- Muthukumar, P., Groll, M. Erratum to "Metal hydride based heating and cooling systems: a review". International Journal of Hydrogen Energy. 35 (16), 8816-8829 (2010).
