井明华，范新庄，刘建国，严川伟



氧化石墨烯修饰碳毡作为钒电池正极材料的电化学性能

井明华，范新庄，刘建国，严川伟

（中国科学院金属研究所，辽宁沈阳 110016）

作为液流电池的关键电极材料，碳毡是钒离子电极反应发生的场所，但其有限的电催化活性及反应面积严重制约了钒电池性能的提高。考虑到氧化石墨烯具有丰富的含氧官能团和良好的亲水性，可以通过简单的物理吸附法将氧化石墨烯修饰于碳毡表面，并将其作为钒电池正极材料，考察它对正极反应活性及电池性能的影响。实验结果表明，氧化石墨烯的修饰能够明显改善碳毡电极的亲水性，进而使其电化学表面积得到很大提高。值得关注的是，电化学测试结果说明，尽管氧化石墨烯/碳毡复合电极对/VO2+的反应活性大幅增加，但其主要得益于电极有效反应面积的提高，而电催化活性的贡献则相当有限。此外，单电池测试结果表明，充放电电流密度越大，电池效率提高的越明显，这也说明了氧化石墨烯/碳毡复合电极具有良好的倍率性能。

氧化石墨烯；碳毡；电催化活性；电化学表面积；钒电池；正极反应

随着能源危机与环境污染的日益加重，发展清洁高效的可再生能源逐渐成为近年来研究的热 点[1]。然而风能、太阳能等绿色能源具有不稳定、不连续等特性[2]，需与合适的规模储能技术联用才能实现电能的高效存储和稳定输出[3]。全钒液流电池作为一种绿色的电化学储能器件，具有循环寿命长、环境友好、容量大，设计灵活、无交叉污染等优点，近年来受到越来越多的关注[4-5]。……