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1、ADissertationSubmittedtoZhejiangUniversityofTechnologyfortheDegreeofMasterModificationandelectrochemicalpropertiesofelectrodematerialsonallvanadilim1xflowbatteryaumreaoDattervXSubmittedbyWenwen．LiSupervisedbyProfessorYouqun．ChuCollegeofChemicalEngineering，ZhejiangUniversityofTech
2、nology，Hangzhou,P．R．ChinaAI斕，2014浙江工業(yè)大學學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所提交的學位論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨立進行研究工作所取得的研究成果。除文中已經(jīng)加以標注引用的內(nèi)容外。本論文不包含其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，，也不含為獲得浙江工業(yè)大學或其它教育機構(gòu)的學位證書而使用過的材料。對本文的研究作出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人承擔本聲明的法律責任。作者簽名：孝曼重日期；攤年籮月弗日學位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學位論文作者完全了解學校有關(guān)保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關(guān)
3、部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版．允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)浙江工業(yè)大學可以將本學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學位論文。本學位論文屬于l，保密I'1，在年解密后適用本授權(quán)書。不保密／(請在以上相應(yīng)方框內(nèi)打‘‘一)作者簽名：毒受曼導(dǎo)師簽名：日期：力咋年5月26日日期：剁絳r月少多日浙江工業(yè)大學碩士學位論文全釩液流電池電極材料的改性及其電催化性能研究摘要全釩液流電池(allvanadiumredoxflowbattery，VRFB，簡稱為釩電池)具有能量效率高、循環(huán)壽命長及環(huán)境友好等特點，
4、作為一種適用于大規(guī)模的高效儲能裝置，受到人們的廣泛關(guān)注。電極材料是全釩液流電池的關(guān)鍵部件之一，因此，對于電極材料的研究顯得至關(guān)重要。聚丙烯腈石墨氈(GF)由于其獨特的物理和化學性能已廣泛應(yīng)用于電化學領(lǐng)域，但石墨氈電極材料同時也有可逆性差等缺點。本文在全面綜述國內(nèi)外釩電池及其電極材料研究進展的基礎(chǔ)上，采用SEM、BET、XRD、XPS等材料分析測試手段和循環(huán)伏安、電化學阻抗譜等電化學實驗方法對石墨氈用作全釩液流電池電極材料的電化學性能及其表面改性等進行了研究。本文第三章采用氨氟化方法修飾石墨氈電極，系統(tǒng)考察了處理后的電極對VRFB正、負極反應(yīng)的電化學性能及
5、石墨氈對VRFB電極反應(yīng)的催化活性，并采用利用自制板框式電池(電極面積3×3cm2)構(gòu)建的VRFB電池對石墨氈電極的穩(wěn)定性進行了測試。研究結(jié)果表明，通過一種新型的方法成功將N和F引入到石墨氈纖維上，同時也增加了特殊表面積。石墨氈電極對V02+／V02+電對的電化學活性隨著不同處理方法而提高，WA-F電極對VRFB正、負極反應(yīng)均表面出了最好的電化學活性。以WA-F電極為正、負極的VRFB在20mA／cm2的恒電流充T浙江工業(yè)大學碩士學位論文放電條件下表現(xiàn)出了良好的穩(wěn)定性和電化學性能，電流效率、電壓效率和能量效率分別為96％、78％和76％。第四章主要研究了
6、W03修飾石墨氈電極對釩電池催化性能的研究。研究結(jié)果表明：電解后的石墨氈對V02+W02十電對的電化學活性較處理前有很大改善，這可歸結(jié)于W03的附載。電解后石墨氈對v2+／V3+電對的氧化過程有一定改善，同時減緩了了析氫反應(yīng)的發(fā)生，所以電極對v2+／'v3+電對的還原過程受析氫副反應(yīng)的影響得到了一些改善。以負載W03的石墨氈為負極的VRFB在20mA／em2電流密度下的充放電均表現(xiàn)出很好的穩(wěn)定性，并且其放電電壓均較負載W03的石墨氈為正極的要高。電解后的電池電流效率、電壓效率和能量效率分別為96％、81％和76％。第五章采用SEM和XPS等分析表征手段研
7、究了不同時間下V(濃HN03)：V(濃H3N04)=3：l的混酸處理后的石墨氈的結(jié)構(gòu)和表面化學性質(zhì)對釩電池電極的電化學性能影響。研究結(jié)果表明：混酸處理石墨氈電極對V02W02+和V2+Ⅳ3+電對的電化學活性隨著酸處理時間的增加均是先增強后減弱。說明電極表面引入適量含氧官能團有利于釩電池正負極反應(yīng)的進行，而過多的含氧官能團占據(jù)了反應(yīng)活性點，從而不利于反應(yīng)的進行，甚至阻礙反應(yīng)的發(fā)生。以酸處理時間為8h的石墨氈電極為正、負極的VRFB在20mA]cm2電流密度下的充放電表現(xiàn)出更好的穩(wěn)定性，并且電流效率基本在97％左右。關(guān)鍵詞：全釩液流電池，石墨氈，電化學性能，
8、修飾II浙江工業(yè)大學碩士學位論文MoDIFICATIoNANDELECTROCH
