基于沥青的碳纤维电极的化学氧化处理用于氧化还原流动电池电容器电极 （Open Access）

《Materials Advances》：Chemical Oxidation of Pitch-Based Carbon Fiber Electrodes for Redox Flow Battery ElectrodesOpen Access

　　

由于模块化和长循环寿命，氧化还原液流电池（RFBs）在大规模储能方面具有很高的潜力；然而，其商业化受到低功率密度和传统聚丙烯腈（PAN）基碳毡电极高成本的限制。由中间相沥青制成的非织造碳纤维（NWCF）毡是一种低成本的替代品，具有高导电性，但需要表面功能化以增强电化学活性。在这项工作中，我们研究了使用酸性高锰酸钾（KMnO?）处理中间相沥青基NWCF电极的化学氧化方法，以提高润湿性和电荷转移动力学。氧化在60、70和80°C下进行，结果表面氧含量增加，而纤维没有显著降解。在钒基RFBs中，经过KMnO?处理的NWCF电极达到了137 mW cm?2的峰值功率密度，相比未经处理的NWCF提高了132%，性能可与商业预处理的PAN毡相媲美。这些电极还表现出更好的电压效率，并在更高电流密度下保持了容量。总体而言，这些结果表明，化学氧化是一种有效的策略，可以使基于沥青的碳纤维电极实现与基准RFB电极材料相当的性能。

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? 2026 作者。由英国皇家化学学会出版

2026

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