一种功能组分纵向梯度分布的电纺碳纳米纤维复合材料及其制备方法和在钒电池中的应用

摘要

本发明涉及一种功能组分纵向梯度分布的电纺碳纳米纤维复合材料及其制备方法和在钒电池中的应用。所述电纺碳纳米纤维复合材料是通过静电纺丝工艺制备的正极碳纳米纤维材料和负极碳纳米纤维材料；所述正极碳纳米纤维材料由顶层为氧化铱/PAN，中层为氧化铱+石墨烯/PAN，底层为石墨烯/PAN构成功能组分纵向梯度分布；所述负极碳纳米纤维材料由顶层为金属铋/PAN，中层为金属铋+石墨烯/PAN，底层为石墨烯/PAN构成功能组分纵向梯度分布。本发明制备的电纺碳纳米纤维复合材料应用于钒电池的正负电极材料时，可同时降低电池的电化学反应极化以及欧姆极化，有效提高钒电池的能量效率和功率密度，操作简便、设计灵活、具有普适性。