The mixture of naphthoquinone-4-sulfonic acid sodium salt and 2-hydroxy-naphthoquinone (NQSO) and ferrocyanide dissolved in potassium hydroxide (KOH) electrolyte was used as catholyte and anolyte, respectively. We evaluated the effects of temperature and membrane thickness on the performance of aqueous organic redox flow batteries (AORFB) using the NQSO and ferrocyanide dissolved in alkaline electrolyte. Regarding temperature effect, when the electrochemical properties of NQSO and ferrocyanide are evaluated with 25 and 40 °C, their redox reactivity is enhanced with increased temperature due to the proportional relation of reaction rate and temperature. In addition, their electron transfer rate is also improved with increased temperature due to the proportional relation of electron transfer rate and temperature. These are proven by Nyquist plots showing the reciprocal relationship of resistance and temperature. In AORFB full cell tests performed at 25 and 40 °C, although capacity decay rate observed at 40 °C (0.067 Ah·L −1 per cycle) is larger than that observed at 25°C (0.034 Ah·L −1 per cycle), energy efficiency (EE) was improved from 86% at 25 °C to 89% at 40 °C. Regarding membrane thickness effect, the performance of AORFB using thin Nafion 212 membrane is better than that of AORFBs using thick Nafion 117 and Nafion 1110 membranes in voltage efficiency (VE) and EE, while its capacity retention is vice versa. This is because thinner membrane induces lower resistance.

中文翻译：

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温度和膜厚度对以萘醌和亚铁氰化物为氧化还原对的水性碱性氧化还原液流电池性能的影响

溶解在氢氧化钾 (KOH) 电解液中的萘醌-4-磺酸钠盐和 2-羟基-萘醌 (NQSO) 和亚铁氰化物的混合物分别用作阴极电解液和阳极电解液。我们使用溶解在碱性电解质中的 NQSO 和亚铁氰化物评估了温度和膜厚度对水性有机氧化还原液流电池 (AORFB) 性能的影响。关于温度效应，当在 25 和 40 °C 下评估 NQSO 和亚铁氰化物的电化学性能时，由于反应速率和温度的比例关系，它们的氧化还原反应性随着温度的升高而增强。此外，由于电子转移速率与温度的比例关系，它们的电子转移速率也随着温度的升高而提高。这些由 Nyquist 图证明，显示电阻和温度的倒数关系。在 25 和 40 °C 下进行的 AORFB 全电池测试中，尽管在 40 °C 下观察到的容量衰减率（每个循环 0.067 Ah·L -1）大于在 25°C 下观察到的容量衰减率（每个循环 0.034 Ah·L -1 )，能效 (EE) 从 25 °C 时的 86% 提高到 40 °C 时的 89%。在膜厚效应方面，使用薄 Nafion 212 膜的 AORFB 在电压效率（VE）和 EE 方面优于使用厚 Nafion 117 和 Nafion 1110 膜的 AORFB，而其容量保持率则相反。这是因为较薄的膜会导致较低的电阻。067 Ah·L -1 每个循环）大于在 25°C 观察到的值（每个循环 0.034 Ah·L -1），能量效率 (EE) 从 25°C 时的 86% 提高到 40°C 时的 89% . 在膜厚效应方面，使用薄 Nafion 212 膜的 AORFB 在电压效率（VE）和 EE 方面优于使用厚 Nafion 117 和 Nafion 1110 膜的 AORFB，而其容量保持率则相反。这是因为较薄的膜会导致较低的电阻。067 Ah·L -1 每个循环）大于在 25°C 观察到的值（每个循环 0.034 Ah·L -1），能量效率 (EE) 从 25°C 时的 86% 提高到 40°C 时的 89% . 在膜厚效应方面，使用薄 Nafion 212 膜的 AORFB 在电压效率（VE）和 EE 方面优于使用厚 Nafion 117 和 Nafion 1110 膜的 AORFB，而其容量保持率则相反。这是因为较薄的膜会导致较低的电阻。