编号：CYYJ04539
篇名： 等离子体表面改性石墨毡电极对全钒液流电池VO2+/VO2+半电池反应动力学的影响
作者： 汪丽敏1,2；王文琪2；王康利3；程涛2；姚雅淇2；杨亚轩2；周恩泽2；刘宇轩2；李建丰2；路旭斌2
关键词： 表面改性; 全钒液流电池; 石墨毡; 等离子体处理; 电荷转移;
机构：1.兰州交通大学,机电工程学院2.兰州交通大学材料科学与工程学院3.新疆华瓯矿业有限公司
摘要： 针对全钒液流电池石墨毡（GF）电极表面惰性、润湿性差及电荷转移缓慢等问题，构建统一高温基线下的等离子体界面调控策略，提升正极VO2+/VO2+半电池中的反应活性与稳定性。将原始碳毡（CF）在1 800℃惰性气氛中高温活化获得GF，分别采用Ar、O2和N2等离子体进行短时处理，构建气氛和处理时间二维窗口，结合结构表征与电化学测试，系统评估改性前后电极在VO2+/VO2+半电池中的氧化还原动力学行为。3种等离子体均可使石墨毡由疏水转变为完全亲水，并有效降低电荷转移电阻；其中O2处理30 s时样品表现出较快的界面反应速率，N2等离子体处理10 min时样品在活性与结构完整性之间呈现出较为均衡的特征。统一高温活化基线结合可调等离子体气氛与处理时间，实现了石墨毡表面结构和界面性质的协同调控，为全钒液流电池碳基正极材料的界面工程设计提供了具有可复制性的表面处理策略。