周薇，芦永红，李健，高春燕，徐海波

(中国海洋大学化学化工学院海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室，山东青岛266100)

基于电化学改性石墨电极构建钒/钛液流电池

周薇，芦永红，李健，高春燕，徐海波

(中国海洋大学化学化工学院海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室，山东青岛266100)

在2.0 mol/L HClO4溶液中通过恒电流阶跃方法制备了电化学改性石墨电极(MGE)。发现其在硫酸溶液中对V(IV)/V(V)和Ti(III)/Ti(IV)氧化还原反应具有良好的催化可逆性，并提出了受电位影响的电极表面含氧官能团电对与金属离子电对间的氧化还原协同作用机理。将V(IV)/V(V)和Ti(III)/Ti(IV)分别作为正、负极活性物质构建成氧化还原液流电池并评价其充放电性能。在10 mA/cm2下恒流充放电，相应的电压效率为94.2%，能量效率达到91%，展示了基于MGE构建的钒/钛液流电池潜在的应用价值。

电化学改性石墨；氧化还原液流电池；钒；钛；电催化

氧化还原液流电池(RFB)是一种新型高效的化学储能装置，其中全钒氧化还原液流电池(VRB)由于具有长寿命、可深度放电、低成本等优点[1]，而有望作为太阳能、风能等可再生能源发电系统的配套储能设备。VRB的正、负极采用相同的活性物质，虽然避免了交叉污染问题，但商业化应用仍然面临很多急需解决的技术难题，如常用的碳纤维或石墨电极对钒离子的电催化活性低，充电过程中正极碳材料易缓慢氧化使电池内阻增加，负极甚至发生析氢副反应[2]，导致系统的能量转换效率变差。因此除了提高电极的催化性能外[3－4]，有学者试图更换不同的电极活性物质来予以改善，已报道的有Fe/V[5]、醌/溴化物[6]、Fe/Ti等体系。……