DOI: 10.1002/celc.202001380

为了提高钒液流电池（VRFBs）的性能，迫切需要对多孔电极的形貌和本征电催化活性进行选择性改性。为此，采用静电纺丝技术制备了高性能的纳米纤维基复合材料。将聚丙烯腈、聚丙烯酸和聚苯胺与炭黑的共混物电纺成3D独立式纳米纤维网，作为一种新型电极。通过扩展多孔电极上循环伏安法的最新理论来解释界面双层电容、欧姆电阻的非线性效应和寄生反应，作者定量研究了非法拉第以及期望和不期望的法拉第电流贡献。结合实验和理论研究，可以对所选电极材料有关vo2+/vo2+氧化还原反应的本征催化活性进行独特的定量评估。

图1.a）自立式初纺纤维复合电极的光学图像，显示了其机械柔性；由b）I组（PAN/PAA/CB）和c）II组（PAN/PAA/PANi/CB）制备的初纺纳米纤维电极的SEM图像。

图2.由a1）I组（PAN/PAA/CB）和a2）II组（PAN/PAA/PANi/CB）制备的初纺纳米纤维电极的STEM图像。

图3.PAN/PAA/CB和PAN/PAA/PANi/CB初纺纳米纤维电极的a1）TGA和a2）TGA热分析图。

图4.电纺纳米纤维复合材料的拉曼光谱：a1）I组（PAN/PAA/CB）和a2）II组（PAN/PAA/PANi/CB）。

图5.由PAN/PAA/CB和PAN/PAA/PANi/CB制成的初纺和碳化电纺纤维的高分辨率C1s和O1s X射线光电子能谱。

图6.修改的Randles电路解释了额外的寄生反应。

图7.在2 mV s-1的扫描速率下，a1）I组（PAN/PAA/CB）和a2）II组（PAN/PAA/PANi/CB）电纺纳米纤维用作电极的实验（虚线）和模拟（实线）CV曲线。