【科学研究】课题组液流电池方向研究成果发表在国际期刊Journal of Materials Science and Technology(IF: 16.8)
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发布时间：2026-11-12
发布时间：2026-11-12
文章标题：【科学研究】课题组液流电池方向研究成果发表在国际期刊Journal of Materials Science and Technology(IF: 16.8)
内容：
J.W. Su,W.W. Yang* et al., Interfacial covalent anchoring of reduced graphene oxide on graphite felt for durable high-power vanadium redox flow batteries, Journal of Materials Science and Technology, 2026
本研究针对传统碳基复合电极中功能层与石墨毡基底界面结合薄弱、难以兼顾高倍率反应动力学与长期结构稳定性的问题，提出了一种硫介导的界面共价锚定策略。通过“石墨毡氮/硫预功能化—GO浸渍—HI辅助还原”构筑N/S–GF@rGO复合电极，利用预引入的含硫活性位点与GO环氧基团之间的界面反应，促进还原氧化石墨烯与石墨毡之间的化学耦合。XPS、FTIR、固态核磁及DFT计算共同提供了支持硫介导C–S–C共价桥接机制的证据，其中模型反应的吉布斯自由能变化为−0.58 eV，表明该反应在热力学上具有可行性。相较于rGO负载量相近的对照电极，优化后的N/S–GF@rGO–2表现出更均匀连续的rGO覆盖、更低的电荷转移阻抗及更快的钒氧化还原反应动力学。基于该电极组装的VRFB在300 mA cm-2下能量效率达到87.4%，在500 mA cm-2下仍保持75.8%，峰值功率密度达到1274.1 mW cm-2；在300 mA cm-2下完成2000圈循环后，界面形貌及C–S相关化学环境仍得到较好保留。该工作将碳基复合电极的设计从传统的表面功能化与活性层构筑，进一步拓展至界面化学键合与电子耦合调控，为兼顾高功率性能与长期稳定性的液流电池电极提供了新的设计思路。
