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Electrochemical Aging and Characterization of Graphite-Polymer Based Composite Bipolar Plates for Vanadium Redox Flow Batteries

Gupta, Gaurav und Satola, Barbara und Komsiyska, Lidiya und Harms, Corinna und Hickmann, Thorsten und Dyck, Alexander (2022) Electrochemical Aging and Characterization of Graphite-Polymer Based Composite Bipolar Plates for Vanadium Redox Flow Batteries. Journal of The Electrochemical Society, 169 (8), 080503. Electrochemical Society, Inc.. doi: 10.1149/1945-7111/ac8240. ISSN 0013-4651.

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Offizielle URL: https:iopscience.iop.org/article/10.1449/1945-7111/ac8240

Kurzfassung

Three bipolar plates (BPP) comprised of a composite of polypropylene or polyvinylidene fluoride polymer and varying average graphite particle size were studied for application in a vanadium redox flow battery (VRFB). The BPPs were electrochemically aged via 3000 cyclic voltammetry curves in 1.8 M VOSO4 + 2.0 M H2SO4 electrolyte. After every 500th cycle the aging progression was determined by performing cyclic voltammetry on the bipolar plates in 0.1 M H2SO4 solution where the double layer capacitance, the quinone/hydroquinone and the vanadium species redox activity were quantitatively evaluated. Prior to the aging, the composite plates were extensively characterized using various physical methods. The performed studies reveal that the wettability, surface roughness and accessible porosity of the bipolar plates significantly influence their electrochemical stability. Cycling tests in vanadium redox flow single cells at a constant current density of 60 mA cm-2 revealed a close correlation of the cell efficiencies to the electrochemical stability of the bipolar plates. Thus, the proposed electrochemical characterization method can be an effective foresight to predict the applicability of a bipolar plate in a vanadium redox flow battery.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/190339/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Electrochemical Aging and Characterization of Graphite-Polymer Based Composite Bipolar Plates for Vanadium Redox Flow Batteries
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Gupta, Gauravgaurav.gupta (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Satola, BarbaraBarbara.Satola (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-5807-1763NICHT SPEZIFIZIERT
Komsiyska, LidiyaGerman Aerospace CenterNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Harms, CorinnaCorinna.Harms (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Hickmann, ThorstenEisenhuth & Co. KGNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Dyck, AlexanderAlexander.Dyck (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-5010-8226NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:August 2022
Erschienen in:Journal of The Electrochemical Society
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:169
DOI:10.1149/1945-7111/ac8240
Seitenbereich:080503
Verlag:Electrochemical Society, Inc.
ISSN:0013-4651
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Electrochemical Characterization, Bipolar Plates, Vanadium Redox Flow Batteries
HGF - Forschungsbereich:Energie
HGF - Programm:Materialien und Technologien für die Energiewende
HGF - Programmthema:Elektrochemische Energiespeicherung
DLR - Schwerpunkt:Energie
DLR - Forschungsgebiet:E VS - Verbrennungssysteme
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):E - Materialen für die elektrochemische Energiespeicherung
Standort: Oldenburg
Institute & Einrichtungen:Institut für Technische Thermodynamik > Elektrochemische Energietechnik
Hinterlegt von: Harms, Corinna
Hinterlegt am:18 Nov 2022 12:53
Letzte Änderung:29 Mär 2023 00:03

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