VRFB用PDA修饰聚丙烯腈基石墨毡复合电极的性能研究

传统的聚丙烯腈(PAN)基石墨毡电极存在着电化学活性低的问题,从而使得全钒氧化还原液流电池(VRFB)的性能受限。为提高石墨毡电极的电化学性能,采用多巴胺自聚合沉积方法,在不同浓度的多巴胺溶液条件下,制备聚多巴胺(PDA)吸附的石墨毡复合电极。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、循环伏安测试法(CV)和恒电流充放电测试法(GCD)分析复合电极的电化学性能及多巴胺溶液浓度对复合电极的影响。研究表明,在多巴胺溶液浓度为0.8 g/L条件下制备的PDA修饰石墨毡复合电极表现出最佳的电化学性能,具有高亲水性、高催化活性和高电化学反应可逆性,使得VRFB的能量效率从67.70%提升至73.60%,显著提升VRFB的电池性能。

石墨毡电极酸、热处理方法对全钒液流电池性能的影响

目的研究聚丙烯腈基(PAN)石墨毡电极的酸、热处理方法对全钒液流电池放电性能及交流阻抗的影响.方法先对石墨毡在不同酸、热条件下进行处理,然后对处理后的石墨毡电极进行循环伏安特性试验和SEM表面测试分析,最后再将处理后的石墨毡电极组装到全钒液流电池中,对电池进行性能试验,采用等效电路法对交流阻抗进行分析.结果酸化处理和热处理可以提高电池的性能,降低法拉第电阻阻值,使电化学反应变得容易.试验表明经过酸处理(98%H_2SO_4、5 h)和热处理(400℃、30 h)石墨毡电极性能较好.结论酸处理后的石墨毡电极表面含氧官能团数量增加,对电化学反应有催化作用;热处理后的石墨毡电极表面活化位置增多,有效比表面积增大,进而提高了钒电池的性能.