一维结构氮化钛修饰石墨毡对V~(3+)/V~(2+)的电化学性能

前驱体晶种采用循环浸渍法在石墨毡(GF)的碳纤维上形成TiO_2晶种,利用水热法诱导合成一维结构TiO_2(TiO_2-1D@GF),随后通过氨氮还原转换为一维结构TiN(TiN-1D@GF)。采用SEM,XRD和XPS对其进行材料表征,发现TiN-1D直立生长在碳纤维表面,单根TiN直径约500nm,长度约4μm。采用循环伏安法和恒电流充放电对制备的材料进行电化学测试。结果表明:TiN-1D@GF电极对V~(3+)/V~(2+)氧化还原电对具有很好的电化学性能,钒离子在改性石墨毡上的扩散系数为1.799×10~(-3)cm~2/s,电极的反应速率常数为5.15×10~(-5) cm/s。以TiN-1D@GF作为负极时,钒电池的初始放电容量比GF提高了26.4%,能量效率提高了7.1%。