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全钒液流电池的电极材料应耐强酸腐蚀和强氧化，具有良好的电化学活性、导电性、重复性、稳定性和较高的机械强度。
钒电池电极材料主要分为三类：
金属电极：
现有重金属价格昂贵，不利于大规模商业应用。钛基氧化铱DSA电极可逆性高，氧化铱膜不易脱落。多次充放电后，电极表面（氧化铱）没有明显变化，DSA电极在金属电极中表现最好。
复合电极材料：
复合电极材料是以聚乙烯等高聚物为基体，与一定比例的导电碳材料（如碳纤维、石墨、炭黑）混合、干燥、压制而成，或固定在石墨棒上制成电极，以提高电极的电化学活性、稳定性和机械性能。通过添加橡胶，提高了橡胶改性聚丙烯导电塑料的力学性能。它具有良好的导电性、抗液体渗透性和稳定性。
碳电极材料：
主要包括石墨、玻碳、碳纤维、石墨毡和碳布。
测试表明，纯石墨作为电极材料存在腐蚀现象。电池正极采用碳纤维和碳布电极，使用一段时间后容易粉碎。当玻璃碳用作钒电池的电极时，其电化学性能是不可逆的，因此碳材料不适合直接用作电极材料。粘胶基和聚丙烯腈基油毡用作钒电池电极的性能表明，粘胶基油毡电极的导电性和电化学活性比聚丙烯腈基油毡电极差：热处理改性后两个电极的电化学活性提高，前者的改善效果优于后者。在空气中400℃热处理30小时后，1900℃石墨化的聚丙烯腈基墨毡电极材料具有最佳的电化学性能。通过热处理和酸处理对石墨毡进行改性，提高了电极的活性，降低了电极的导电性，从而提高了电池的效率。
