碳化铬作为催化剂在全钒液流电池中的应用研究

摘要

【目的】目前,石墨毡电极因其低廉的成本和优良的催化性能被广泛应用于全钒液流电池中,但较差的亲水性和较低的化学稳定性限制了其发展。为了提高石墨毡电极的性能,使用引入催化剂的方法对石墨毡电极进行改性。【方法】使用Cr_(3)C_(2)作为全钒液流电池VO^(2+)/VO_(2)^(+)氧化还原电对的正极催化剂;通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜和能量色散X射线谱对Cr_(3)C_(2)进行表征;并对改性后的电极进行电化学测试和充放电测试。【结果】Cr_(3)C_(2)的加入能够有效提高电极的电化学活性。在电化学测试中,Cr_(3)C_(2)在VO^(2+)/VO_(2)^(+)氧化还原过程中表现出良好的电化学活性和可逆性。在充放电测试中,改性电池在50次充放电循环后的放电容量为92.1 mA·h,比空白电池的大了17.1 mA·h。改性电池循环后的电压效率达到了86.14%,大于空白电池的80.84%。【结论】Cr_(3)C_(2)是一种能提高全钒液流电池电化学性能的、有前途的正极催化剂。