这里，通过固相微波辅助（SPMA）技术制备了氮掺杂石墨烯量子点（GQD）和石墨氮化碳（g-C3N4）量子点。所制备的GQD沉积在石墨毡（GF）上并用作高性能的全钒氧化还原液流电池（VRFB）电极。该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％），远高于报道的其他碳基化合物（例如，氧化的活性炭，碳纳米管和氧化石墨烯）。三种类型的量子点其平均粒径约为2.8‒4.2 nm且均匀分散在GF电极上，以形成GQD/GF复合电极。通过将GQD沉积到电极结构上，其催化活性，等效电阻，耐久性和电压效率均得以改善。这将归因于GQD中同时有含氧官能团（环氧，酚和羧基）和晶格N原子的存在，进而提高润湿性和增加电化学表面积（提供富足的活性位）。
 
Figure 1.QD-1,QD-2,QD-3样品的HRTEM图，插图呈现了对应的晶格，右边的条形图呈现了对应的颗粒尺寸分布。
 

Figure 2. （a）示意图呈现了GQD/GF复合电极的制备过程，在（b）正极和（c）负极的氧还原对，其中GQDs充当活性位点。
 

Figure 3. QD-1,QD-2,QD-3样品处理或未处理的EIS谱图。
 

Figure 4. QD-1,QD-2,QD-3样品和未处理的GF电极的阻抗极化曲线。
 

Figure 5. （a）随着GQD/GF中C-O官能团含量增加，电流密度和等效阻抗的变化情况，（b）高度O-/N-功能化的GQDs中活性位点分布示意图。
 

Figure 6. （a）QD-2和（b）未处理的GF电极组装的VRFBs在100 mA cm-2电流密度时的充放电曲线，（c）电容量剩余量以及库伦效率与循环圈数的关系。
 
      该研究工作由美国田纳西大学的Chien‐Te Hsieh课题组于2020年发表在Nanoscale期刊上。原文：Graphene Quantum Dots Decorated Carbon Electrodes for Energy Storage in Vanadium Redox Flow Batteries