這里，通過固相微波輔助（SPMA）技術(shù)制備了氮摻雜石墨烯量子點(diǎn)（GQD）和石墨氮化碳（g-C3N4）量子點(diǎn)。所制備的GQD沉積在石墨氈（GF）上并用作高性能的全釩氧化還原液流電池（VRFB）電極。該GQD含有超高的O/C原子比例（56％至61％）和N/C原子比例（34％至66％），遠(yuǎn)高于報(bào)道的其他碳基化合物（例如，氧化的活性炭，碳納米管和氧化石墨烯）。三種類型的量子點(diǎn)其平均粒徑約為2.8?4.2 nm且均勻分散在GF電極上，以形成GQD/GF復(fù)合電極。通過將GQD沉積到電極結(jié)構(gòu)上，其催化活性，等效電阻，耐久性和電壓效率均得以改善。這將歸因于GQD中同時(shí)有含氧官能團(tuán)（環(huán)氧，酚和羧基）和晶格N原子的存在，進(jìn)而提高潤(rùn)濕性和增加電化學(xué)表面積（提供富足的活性位）。
Figure 1.QD-1,QD-2,QD-3樣品的HRTEM圖，插圖呈現(xiàn)了對(duì)應(yīng)的晶格，右邊的條形圖呈現(xiàn)了對(duì)應(yīng)的顆粒尺寸分布。
Figure 2. （a）示意圖呈現(xiàn)了GQD/GF復(fù)合電極的制備過程，在（b）正極和（c）負(fù)極的氧還原對(duì)，其中GQDs充當(dāng)活性位點(diǎn)。
Figure 3. QD-1,QD-2,QD-3樣品處理或未處理的EIS譜圖。
Figure 4. QD-1,QD-2,QD-3樣品和未處理的GF電極的阻抗極化曲線。
Figure 5. （a）隨著GQD/GF中C-O官能團(tuán)含量增加，電流密度和等效阻抗的變化情況，（b）高度O-/N-功能化的GQDs中活性位點(diǎn)分布示意圖。
Figure 6. （a）QD-2和（b）未處理的GF電極組裝的VRFBs在100 mA cm-2電流密度時(shí)的充放電曲線，（c）電容量剩余量以及庫倫效率與循環(huán)圈數(shù)的關(guān)系。
該研究工作由美國(guó)田納西大學(xué)的Chien‐Te Hsieh課題組于2020年發(fā)表在Nanoscale期刊上。原文：Graphene Quantum Dots Decorated Carbon Electrodes for Energy Storage in Vanadium Redox Flow Batteries
