硅溶胶/热空气复合活化对钒电池电极材料性能的影响

发布时间：2022-01-16 17:47

　　利用硅溶胶/热空气复合活化法改性石墨毡,并对其表面形貌、微观结构以及电化学性能进行了分析研究。结果表明:硅溶胶/热空气复合活化使石墨毡电极的亲液性增强、比表面积增大、氧官能团数量提升,由此组装的钒电池电化学性能显著提高;活化后石墨毡表面的C—O氧官能团是钒电池氧化还原反应的有效活性位点,当硅溶胶添加量为50%（质量分数）时,石墨毡表面的C—O氧官能团数量达到4.18%;当电流密度为40 m A/cm²时,以硅溶胶添加量50%的石墨毡为电极组装钒电池,其库仑效率达到95.58%,能量效率达到86.07%,电压效率达到92.35%,比未活化石墨毡为电极组装的钒电池分别高出10.93%、9.16%、3.22%。 

【文章来源】：硅酸盐学报. 2020,48(09)北大核心EICSCD

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

样品的C 1s分峰谱

样品的表面微观形貌及比表面积如图2所示。由图2a可见，样品A的表面光滑，存在大量沟壑并有少许杂质附着；由图2b～图2d可见，石墨毡表面粗糙程度提高，有刻蚀微孔出现，石墨毡比表面积显著提升，分别达到了样品A的1.52倍、4.41倍和3.17倍；样品C的比表面积最高，达到了3.62 m2/g，且石墨纤维表面刻蚀孔明显。可见，硅溶胶/热空气复合活化能够起到使氧化刻蚀加剧，提高石墨毡比表面积的作用。图3为硅溶胶/热空气复合活化石墨毡的孔表面积分布曲线和孔径分布曲线。由图3a可以看出：硅溶胶/热空气复合活化后的石墨毡吸附孔面积提高，说明该复合活化刻蚀石墨毡，具有增大其比表面积的作用；样品C的吸附孔面积最大，达到了4.28 cm2/g，约为样品A吸附孔面积的2.4倍。图3b为样品的孔径分布曲线，由图3b可以看出，各样品的孔径都主要集中在2～3 nm

图3为硅溶胶/热空气复合活化石墨毡的孔表面积分布曲线和孔径分布曲线。由图3a可以看出：硅溶胶/热空气复合活化后的石墨毡吸附孔面积提高，说明该复合活化刻蚀石墨毡，具有增大其比表面积的作用；样品C的吸附孔面积最大，达到了4.28 cm2/g，约为样品A吸附孔面积的2.4倍。图3b为样品的孔径分布曲线，由图3b可以看出，各样品的孔径都主要集中在2～3 nm2.3 结构分析

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3593142