《表1 CP和CP/MWCNT比表面积对比结果》

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《全钒液流电池碳纤维纸电极的表面改性》

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CP/MWCNT复合电极的扫描电镜照片如图1所示。由图1（a）可见，未添加MWCNT碳纤维纸电极中的纤维电极表面光滑。经过MWCNT修饰后的纤维表面如图1（b）和（c）所示，从图中可以看到经过修饰后碳纤维表面出现明显的MWCNT絮状团聚物，从图1（c）中可以看到，MWCNT相互之间缠绕在一起并且与碳纤维表面粗糙的沟壑紧密连接在一起，MWCNT在碳纤维表面形成了一层网状结构，这将有助于提高电极的电导率。另外，由于MWCNT表面有许多含氧官能团，这也有助于提高电极的性能（电化学可逆性和反应活性）[10]。表1对比了MWCNT修饰前后碳纤维纸电极的比表面，从比表面积测试结果可以看出，经过MWCNT修饰后的电极比表面积显著增加，从2 m2/g增加到99 m2/g，比表面积增加的主要原因是由于引入了大的比表面积的MWCNT。比表面积增大一方面为电子传输提供了网络，降低了电极的电阻，另一方面也增大了电化学反应面积，提高了电池的反应效率[11]。图1（d）显示了电极表面修饰MWCNT前后的XPS图谱结果，从图中可以看到CP/MWCNT复合电极的氧含量升高到了5.7%，而CP表面氧含量只有0.6%。研究表明[12]含氧官能团是电池内部电化学反应的主要活性位，含氧官能团越高，电化学活性越高，改性后的复合电极具有更高的电化学活性。