基于电化学改性石墨电极构建钒/钛液流电池  

V/Ti redox flow battery based on electrochemically modified graphite electrode

作　　者：周薇[1] 芦永红[1] 李健[1] 高春燕[1] 徐海波[1] 

机构地区：[1]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

出　　处：《电源技术》2017年第5期723-726,共4页Chinese Journal of Power Sources

基　　金：青岛市科技发展计划[12-1-4-1-(28)-jch;12-4-1-28-gx];山东省博士基金(BS2011NJ019);中央高校基础科研基金(201022006)

摘　　要：在2.0 mol/L HClO_4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/cm^2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。A graphite electrode was modified by galvanostatic step method in 2.0 mol/L HCIO4 solution. The electrochemically modified graphite electrode （MGE） shows high electrocatalytic activity and good reversible characteristics for V（IV）N（V） and Ti（III）/-ri（IV） in H2SO4solution. A synergetic mechanism between the redox reaction of surface oxygen-containing groups dependent on potential with that of V（IV）N（V） and Ti（III）/Ti（IV） was proposed. Then a V/Ti redox flow battery （RFB） using V（IV）N（V） as positive and Ti（III）/Ti（IV） as negative active materials was set up and its charge-discharge performance was tested. At the current density of 10 mA/cm2, the voltage efficiency is 94.2%, and the energy efficiency reaches 91%, therefore, it shows potential application value.

关 键 词：电化学改性石墨 氧化还原液流电池 钒 钛 电催化 

分 类 号：TM912[电气工程—电力电子与电力传动]