利用缺陷工程提高碳毡电极对钒离子的氧化还原催化活性

钒氧化还原液流电池(钒液流电池)因其安全性、高效性、灵活性和可扩展性成为最有前途的储能系统之一。然而,现有的碳基电极较低的电化学性能阻碍了钒液流电池的商业化应用,缺陷工程是提高钒液流电池用碳基电极氧化还原催化活性的有效策略。本文采用氩气等离子体刻蚀法在碳毡电极表面引入均匀的碳缺陷结构,使其具有更高的比表面积和额外的催化位点,促进了钒离子氧化还原反应的可逆性。结果表明,采用等离子体处理碳毡电极的钒液流电池的功率密度提高到1018.3 mW/cm^(2),能量效率为84.5%,且在1000次充放电循环后仍能保持稳定。