论文部分内容阅读
钒氧化还原液流电池是近年来开发出的一种新型储能电池,因其对环境友好、电解液无交叉污染等诸多优点,得到了迅速发展。但目前钒电池在电极材料方面还存在很多问题,制约着钒电池的发展。新材料的开发和现有材料的改性处理,是解决钒电池电极存在问题的主要途径。现阶段电极材料主要有:金属电极,复合导电塑料电极和碳素类电极。碳素类电极中的石墨毡是一种具有良好导电性的多孔材料,可以提供较大的电化学反应面积,成本较低,电压可操作范围宽等优点,是钒电池的首选电极材料。近年来,为了提高石墨毡电极的电化学活性,石墨毡的表面修饰受到研究者的广泛关注。 本文中采用高锰酸钾、过氧化氢对石墨毡进行氧化处理,用红外光谱对氧化前后的石墨毡及沉积SnO2前后的石墨毡进行成分分析;分别采用SnO2和SnCl4·5H2O为原料在石墨毡表面沉积SnO2;利用SEM、EDX、XRD对沉积SnO2后石墨毡进行表征。结果表明:氧化处理后,石墨毡表面的-OH官能团数量增加,石墨毡表面极性增强,亲水性得到改善;采用化学沉积法和物理吸附法可以在石墨毡表面沉积SnO2,通过不同前处理方法,可以在石墨毡表面沉积上连续的SnO2膜和不连续的SnO2沉积层。 采用循环伏安法研究了沉积SnO2膜后石墨毡电极的电化学性能,结果表明;石墨毡表面沉积SnO2后,V(Ⅱ)/V(Ⅲ),V(Ⅲ)/V(Ⅳ),V(Ⅳ)/V(Ⅴ)电对的阳极反应电流均升高;石墨毡电极的析氢和析氧延缓,使石墨毡电极在钒电池电解中的电化学窗口变宽。