全釩液流電池高性能碳基電極的改性研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-11 04:33
全釩液流電池具有長(zhǎng)壽命、能效高和環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)受到人們的廣泛關(guān)注。電極材料作為核心組成部分之一,其性能?chē)?yán)重影響著全釩液流電池的綜合儲(chǔ)能性能。通過(guò)不同方法對(duì)碳基電極進(jìn)行改性處理,旨在獲得用于全釩液流電池的高性能碳基電極。主要研究?jī)?nèi)容如下:1)采用熔鹽法結(jié)合KClO3和NH4Cl,一步實(shí)現(xiàn)石墨氈的超均相刻蝕和O、N共摻。研究KClO3和NH4Cl用量對(duì)石墨氈表面形貌和電化學(xué)性能的影響。發(fā)現(xiàn)熔鹽法處理能均勻刻蝕石墨氈,且對(duì)其親水性和表面O、N含量均有提高。電化學(xué)測(cè)試表明,改性石墨氈對(duì)于釩離子氧化還原反應(yīng)具有較好的電催化性能,且GF/ON-2的性能最佳。使用GF/ON-2的電池展現(xiàn)出優(yōu)異的倍率性能和循環(huán)穩(wěn)定性。在260m A·cm-2時(shí),改性電池仍保持較高的容量(1426 m A·h)和能量效率(67.2%)。經(jīng)過(guò)200次循環(huán)的容量保持為59.1%,遠(yuǎn)高于空白電池的25.9%。2)采用水熱法在石墨氈表面原位沉積MOF UiO-66,再進(jìn)一步高溫煅燒處理獲得納米ZrO2
【文章來(lái)源】:華北理工大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:93 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
全釩液流電池原理示意圖
第3章熔鹽法刻蝕石墨氈電極及性能研究-15-圖2GF和不同用量的KClO3處理GF的SEM圖Fig.2SEMimagesofGFandGFtreatedwithdifferentdosageofKClO3
華北理工大學(xué)碩士學(xué)位論文-16-圖3不同用量的NH4Cl處理GF的SEM圖Fig.3SEMimagesofGFtreatedwithdifferentdosageofNH4Cl圖4為GF和GF/ON-2的C、O和N元素分布圖。由圖可知,GF和GF/ON-2表面均勻分布有C、O和N三種元素,且都成纖維狀,分別與GF(圖2a)和GF/ON-2(圖3c)的SEM圖像一致。這表明GF和GF/ON-2主要是由C、O和N三種元素組成。值得注意的是,GF/ON-2的O和N元素分布明顯比GF的O和N元素分布得多,這表明GF/ON-2具有更高的O和N元素含量。而O和N元素含量的增加歸因于熔鹽環(huán)境中KClO3和NH4Cl的均相O、N共摻作用。
本文編號(hào):2909913
【文章來(lái)源】:華北理工大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:93 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
全釩液流電池原理示意圖
第3章熔鹽法刻蝕石墨氈電極及性能研究-15-圖2GF和不同用量的KClO3處理GF的SEM圖Fig.2SEMimagesofGFandGFtreatedwithdifferentdosageofKClO3
華北理工大學(xué)碩士學(xué)位論文-16-圖3不同用量的NH4Cl處理GF的SEM圖Fig.3SEMimagesofGFtreatedwithdifferentdosageofNH4Cl圖4為GF和GF/ON-2的C、O和N元素分布圖。由圖可知,GF和GF/ON-2表面均勻分布有C、O和N三種元素,且都成纖維狀,分別與GF(圖2a)和GF/ON-2(圖3c)的SEM圖像一致。這表明GF和GF/ON-2主要是由C、O和N三種元素組成。值得注意的是,GF/ON-2的O和N元素分布明顯比GF的O和N元素分布得多,這表明GF/ON-2具有更高的O和N元素含量。而O和N元素含量的增加歸因于熔鹽環(huán)境中KClO3和NH4Cl的均相O、N共摻作用。
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