NiO改性石墨毡的钒电池正极材料性能表征

为了提高石墨毡(GF)上VO~(2+)/VO~+_2氧化还原电对的电催化活性,通过水热合成法制备全钒氧化还原液流电池(钒电池)正极材料——NiO改性石墨毡(NiO/GF)。通过扫描电子显微镜(SEM)、X线光谱仪、X线衍射仪(XRD)对样品进行表征。采用循环伏安(CV)测试和交流阻抗谱(EIS)表征样品的电性能。结果表明:NiO纳米片状颗粒均匀地附着在石墨毡表面,尺寸均匀,没有发生团聚;NiO/GF对VO~(2+)/VO~+_2氧化还原反应的电化学活性、动力学可逆性以及电极表面的传质速率较GF都有显著的提高;NiO/GF的欧姆阻抗和电荷转移阻抗较GF都有显著的减小。在单电池测试中,不同电流密度下NiO/GF的电压效率(VE)和能量效率(EE)较GF都有显著的提高。在100次充放电循环过程中,相对于GF,NiO/GF的电压效率和能量效率都提高了约5.7%,并且NiO/GF的催化性能表现出良好的稳定性。