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铁铬液流电池是一种价格低廉的新型大规模储能设备,被广泛应用于太阳能、风能等绿色可再生能源领域。电极是铁铬液流电池的关键材料之一,其中,石墨毡因有较高的比表面积、较稳定的化学性质和更低廉的价格作为铁铬液流电池电极被广泛应用。然而,石墨毡电极由于亲液性和电化学活性较差,造成铁铬液流电池效率低、容量衰减严重等问题,限制了其进一步商业化应用。因此,对铁铬液流电池用石墨毡电极的改性势在必行。本文从铁铬液流电池用电极材料的石墨化程度与改性两个方面进行研究。与碳毡相比,确定了石墨毡是较适合铁铬液流电池的电极材料;并通过引入磷酸锆（ZrP）作为表面催化剂对石墨毡电极材料进行活化处理;最后通过硅酸分解引入SiO2的方法,考察活性石墨毡电极材料对铁铬液流电池性能的影响。为了明晰碳毡、石墨毡在铁铬液流电池中的作用,本文对比了碳毡、石墨毡的物理化学性能,以及热空气和催化剂Bi活化后碳毡、石墨毡的电化学性能。活化后石墨毡和碳毡的理化参数受石墨化程度影响较大。石墨毡和碳毡在活化前后电催化活性受到比表面积、C=O基团和石墨化程度的耦合作用。研究结果表明石墨毡是一种比碳毡更有前途的铁铬液流电池用电极材料。随后,本文将磷酸锆（ZrP）成功引入到石墨毡表面,得到ZrP引入量分别为1mg/cm2、3 mg/cm2和5 mg/cm2的活性石墨毡。ZrP引入量为3 mg/cm2（TGF-ZrP-3）的石墨毡由于含有适量的磷酸基团、较高的导电性和优越的亲液性而具有良好的电化学性能。在电流密度为60 mA/cm2至120 mA/cm2条件下,以TGF-ZrP-3为电极组装的铁铬液流电池比其他电池具有更高的效率和更稳定的容量。与未引入ZrP的石墨毡相比,在120 mA/cm2电流密度下,以TGF-ZrP-3石墨毡为电极材料的铁铬液流电池电压效率提高3.95%。为了进一步提高石墨毡电极的电化学活性和稳定性,本文通过硅酸在热空气的作用下刻蚀石墨毡留下孔洞,使毡体有效比表面积增大,提供更多的反应活性点位。与此同时,硅酸热分解生成的SiO2既具有电催化活性又阻碍了热空气对石墨毡的进一步氧化刻蚀,使热空气氧化点位更为集中,同时生成大量含氧官能团,提高了石墨毡的亲液性和电化学活性。以SiO2（50 wt%）/石墨毡为电极的铁铬液流电池,在电流密度为120 mA/cm2时,其能量效率为79.66%、电压效率为86.27%,充电容量为15.55 Ah/L、放电容量达到14.60 Ah/L,每个充放电循环周期的容量衰减率仅为0.46%。