【摘要】：本文采用分散涂層法在聚丙烯腈碳氈表面涂覆溶膠凝膠處理的間二苯酚糖醛介孔碳,合成了一種新型的全釩氧化還原液流電池陽極材料.介孔碳涂層修飾的碳氈分別在900和1100°C下經(jīng)過退火處理,對所得樣品的形貌、表面化學(xué)性質(zhì)、電化學(xué)性能進行了表征,并與未經(jīng)修飾的碳氈進行了比較.結(jié)果表明,介孔碳涂層的引入顯著增加了材料的比表面積,特別是1100°C下退火處理的樣品,其表面的活性含氧基團明顯增多.介孔碳涂層對電化學(xué)性能的影響呈現(xiàn)出混合效應(yīng).循環(huán)伏安法測試表明,介孔碳涂層修飾使V(IV)/V(V)氧化還原反應(yīng)對的氧化和還原反應(yīng)的最大電淋度增加了約3 0%,這可以歸因于材料表面活性反應(yīng)位點的增加.然而,介孔碳涂層同時導(dǎo)致了電導(dǎo)率的降低,體現(xiàn)為氧化還原峰分離和電荷遷移阻抗的增加.對電導(dǎo)率的這一負面效應(yīng)可通過1100°C以上高溫?zé)崽幚砭徑?從而改善其表面石墨化以減弱氧化還原峰分離和電荷遷移阻抗,使其能與未修飾的碳氈相當.
[Abstract]:In this paper, a new all-vanadium redox flow cell anode material was synthesized by coating sol-gel-treated mesoporous carbon on the surface of polyacrylonitrile carbon felt. The carbon felt modified by mesoporous carbon coating was annealed at 900 擄C and 1100 擄C, respectively. The morphology, surface chemical properties and electrochemical properties of the samples were characterized and compared with those of unmodified carbon felt. The results showed that the introduction of mesoporous carbon coatings significantly increased the specific surface area of the materials, especially for the samples annealed at 1100 擄C, the active oxygen-containing groups on the surface increased obviously. The effect of mesoporous carbon coating on electrochemical performance is mixed. The cyclic voltammetry test showed that the maximum electroleachability of the redox reaction of V (IV) / V (V) was increased by about 30%, which could be attributed to the increase of the surface active reaction sites of the material with the modification of the mesoporous carbon coating. However, mesoporous carbon coatings also lead to the decrease of conductivity, which is reflected by the separation of redox peaks and the increase of charge transfer impedance. The negative effect on conductivity can be alleviated by high temperature heat treatment above 1100 擄C, thus the surface graphitization can be improved to weaken the redox peak separation and charge transfer impedance, so that it can be comparable to the unmodified carbon felt.
【作者單位】： Department
【基金】：support of UniEnergy Technologies and the University of Washington Clean Energy Institute
【分類號】：TQ127.11;TM912

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本文編號：2433585