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深圳先進(jìn)院成功制備新型全釩液流電池儲(chǔ)能材料

中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院與香港城市大學(xué)的研究人員合作，在新型儲(chǔ)能材料研究方面取得新進(jìn)展，成功制備出了具有高效電化學(xué)活性的新型石墨烯/碳?xì)址旨?jí)全釩液流電池電極材料。

全釩液流電池具有容量大、響應(yīng)快、耐過載、維護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，但其應(yīng)用還面臨著電極的電化學(xué)活性較低等諸多挑戰(zhàn)。研究人員采用微波等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法，成功制備出了具有獨(dú)特分級(jí)結(jié)構(gòu)的釩液流電池儲(chǔ)能新材料。該新材料以微米級(jí)釩液流電池碳?xì)蛛姌O為基體，在其上合成出了三維致密排列的石墨烯。這種新型分級(jí)結(jié)構(gòu)不僅將傳統(tǒng)碳?xì)蛛姌O的比表面積提高了一個(gè)數(shù)量級(jí)，同時(shí)，致密排列的石墨烯還為釩離子提供了大量的催化活性位點(diǎn)。系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果表明，這種石墨烯/碳?xì)址旨?jí)材料將普通碳?xì)值腣O2+/ VO2-氧化還原速率提高了3倍，儲(chǔ)能效率提高了11%。此外，這種新材料具有優(yōu)異的電池穩(wěn)定性，充放電循環(huán)100次后形貌未發(fā)生明顯變化，循環(huán)后的電極材料還可以在其它電池中多次重復(fù)使用，并表現(xiàn)出同樣優(yōu)異的性能。該項(xiàng)研究成果對(duì)發(fā)展新型高效全釩液流電池材料具有重要的指導(dǎo)意義。

(深先院)