王德龙1,邢世禄1,李春丽1,2,周楠1,郝亚玲1,霍蓉1,李秀华1,刘惠锋1 
 
				联系人简介: 李春丽, 女, 博士, 副教授, 主要从事新能源方面的研究. E-mail: lichunli16@163.com。
			
			 
				基金项目: 内蒙古自然科学基金项目(批准号:2023LHMS05020)和自治区直属高校基本科研业务费项目(批准号:JY20220042)资助.
			
		 
			Supported by the
Inner Mongolia Natural Science Foundation, China(No. 2023LHMS05020) and the
Basic Scientific Research Business Fee Project of Universities Directly Under
the Autonomous Region, China(No.JY20220042).
		
		 
			
		
	
	
	
WANG Delong1, XING Shilu1, LI Chunli1,2*, ZHOU Nan1, HAO Yaling1, HUO rong1, LI Xiuhua1, LIU Huifeng1
摘要: 钒氧化还原液流电池(VRFB)被认为是最具有前景的大规模储能技术之一,电极材料高电流密度下的低能量效率是制约VRFB发展的主要原因之一,然而对电极材料进行修饰改性可提高其能量效率和稳定性。本研究以钕基金属有机框架(Nd-MOF)为前驱体,引入过渡金属钴进行掺杂。同时,采用水热法使Nd-MOF与具有高导电性的氧化石墨烯(GO)通过GO的含氧官能团键合,制备出具有优异电化学性能的Co-Nd-MOF/GO-2复合材料,并将其作为修饰空白碳毡(CF)的电极材料应用于VRFB负极。电化学测试结果表明Co-Nd-MOF/GO-2对V2+/V3+的氧化还原反应具有优异的电催化作用,可以提高VRFBs的电压效率(VE)和能量效率(EE)。在50mAcm-2下,Co-Nd-MOF/GO-2复合材料修饰电极相较于CF过电位降低了259.7mV,放电容量提高了263mAh,在140mAcm-2时,相较于CF的VE和EE分别提高了9.2%和10%,循环之后电流密度调回50mAcm-2,VE和EE几乎无衰减,表现出良好的循环稳定性。事实证明,Co的掺杂提供了额外的金属节点和自由空穴,而GO的复合降低了MOF的团聚程度并为V2+/V3+反应提供了更多活性位点,从而促进了电荷转移和离子传递。这些效应,加之GO与Co-Nd-MOF之间的协同作用,共同显著提升了复合电极材料的导电性能。该研究为推进VRFB的进一步应用提供了一种可行的方法。
中图分类号:
TrendMD: