表面活性剂驱动的活性炭浆料电极流变学动态变化

浆料电极是提高液流电池性能的有效手段，它通过减少电极污垢并增加电化学反应所需的活性表面积来发挥作用。理解浆料配方如何影响其流变特性并最终影响电池性能至关重要。我们研究了在非离子表面活性剂 (Triton X-100) 存在下，用于全铁液流电池的活性炭 (AC) 基浆料电极的线性和非线性流变学。结果表明，该浆料表现出类似胶体凝胶的特性，在表面活性剂浓度增加时弹性保持恒定，直至 $\alpha$(=C$_{surf.}$/C$_{AC}$) < 0.65。然而，当 $\alpha \ge$ 0.65 时，浆料突然转变为没有可测量屈服应力的流体。流变特性发生动态变化的这一临界表面活性剂浓度，与先前发现的该系统凝胶坍塌时的浓度相吻合。此外，该转变伴随着电导率的完全丧失。这些数据表明，浆料配方中常用的表面活性剂分子的特异性吸附对流动行为具有显著且剧烈的影响，在配制浆料电极时应予以考虑。