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深圳先進院成功制備新型全釩液流電池儲能材料
中國科學院深圳先進技術研究院與香港城市大學的研究人員合作,在新型儲能材料研究方面取得新進展,成功制備出了具有高效電化學活性的新型石墨烯/碳氈分級全釩液流電池電極材料。
全釩液流電池具有容量大、響應快、耐過載、維護費用低等優點,但其應用還面臨著電極的電化學活性較低等諸多挑戰。研究人員采用微波等離子體增強化學氣相沉積法,成功制備出了具有獨特分級結構的釩液流電池儲能新材料。該新材料以微米級釩液流電池碳氈電極為基體,在其上合成出了三維致密排列的石墨烯。這種新型分級結構不僅將傳統碳氈電極的比表面積提高了一個數量級,同時,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。系統測試結果表明,這種石墨烯/碳氈分級材料將普通碳氈的VO2+/ VO2-氧化還原速率提高了3倍,儲能效率提高了11%。此外,這種新材料具有優異的電池穩定性,充放電循環100次后形貌未發生明顯變化,循環后的電極材料還可以在其它電池中多次重復使用,并表現出同樣優異的性能。該項研究成果對發展新型高效全釩液流電池材料具有重要的指導意義。

(深先院)