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化石能源的过度开发利用会导致环境遭到破坏,因此人们对新能源的需求日益提高,液流电池便应运而生。锌溴液流电池作为新能源储能技术的代表,功率性能极佳且造价低廉。然而,锌溴液流电池在运行过程中阴极易形成锌枝晶(Zn2++2e-=Zn),随着枝晶的不断生长,易刺破隔膜造成阴阳极电解液混流,引起严重的电池自放电;另一方面,破损的隔膜破坏了电池结构的完整性与气密性,会引起溴化锌溶液的渗漏,而溴是易挥发的有毒液体,且溴蒸气具有腐蚀性,会破坏周边土壤环境,影响植被生长。因此,处理好锌枝晶的问题,对环境保护有两个现实意义:一是提高储能效率解决能源问题;二是解决电解液泄露对环境的污染问题,从而促进环境友好型社会的建设。碳毡具有耐高温、耐化学腐蚀性强等优异的性能,目前广泛应用于储能行业以及化工环保等领域。因其价格低廉、孔隙率大、化学稳定性好等优势而成为液流电池的首选电极材料,但其电化学活性和亲水性并不能完全满足液流电池的要求,因此针对碳毡的改性研究就显得尤为重要。本文以碳毡电极为基底,进行改性处理分别制得阴、阳极来抑制锌溴液流电池锌枝晶的形成。（1）在高温炉内通入乙炔和氮气的混合气体,乙炔在高温下裂解形成乙炔炭黑附着在碳毡电极表面缺陷处,制得热解碳毡电极作为阴极。由电化学测试结果得到的最佳制备条件为:温度为600°C,时间为4 h,乙炔浓度为35%。该电极的NOP值仅为51 mV,在E=-1.1 V的沉积电流高达29.2 mA;通过SEM的结果可知该电极表面形貌光滑,锌在其表面沉积均匀,无锌枝晶的形成。锌的沉积模型也趋近于瞬时成核,说明热解碳毡电极能够有效改善电极极化,从而抑制锌枝晶的形成。（2）在碳毡电极上掺杂多壁碳纳米管制备阳极。通过电化学测试与化学表征结果,得到最佳的碳纳米管掺杂量为2.5 mg,此时的碳纳米管在碳毡上分散均匀。通过动力学的计算结果可得,该反应速率的值最大,为1.15×10-7 cm s-1,此时对阴极锌沉积物的消耗率高达81.8%。说明碳纳米管的掺杂提高了阳极的反应速率,促进对阴极的凸起处的镀锌层的消耗,从而抑制锌枝晶的形成。（3）考察测试了两种改性碳毡电极的协同作用对电池性能的影响。同样在电流密度为40 mA cm-2的条件下充放电,未改性的锌溴液流电池库伦效率、电压效率和能量效率分别仅有83.7%、67.5%和56.5%;而改性后的库伦效率、电压效率和能量效率分别高达98.6%、82.5%和81.3%,即使是在80 mA cm-2电流密度的条件下充放电,其能量效率仍高达69.8%,已接近文献公开报道的最佳水平。而且在50个循环充放电周期内,电池性能没有任何降低。说明碳毡电极的改性处理不仅能够提高电池的性能与稳定性,还有效抑制了锌枝晶的形成。