[發明專利]一種全釩液流電池用碳氈電極的改性方法

有效

• 申請號: 201711301735.8
• 申請日: 2017-12-10
• 公開（公告）號: CN108134096B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 長沙無道工業設計有限公司
• 主分類號: H01M4/88
• 分類號: H01M4/88;H01M4/96;H01M8/18
• 代理公司: 長沙正務聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 43252
• 代理人: 鄭雋;吳婷

本發明公開了一種全釩液流電池用碳氈電極的改性方法，該改性方法包括以下步驟：將聚丙烯腈基碳氈浸入處理液A中，浸泡完全，得混合體系B；取聚丙烯胺鹽酸鹽、三氧化二釩和處理液C，混勻，得混合體系D；將混合體系D加至混合體系B中，混勻，得混合體系E；向混合體系E中滴加處理液F，充分反應后，取出聚丙烯腈基碳氈，水洗，干燥；處理液A中HNO₃、H₂SO₄為150～170和230～260mg/g；處理液C中HNO₃為150～170mg/g；處理液F中過氧乙酸為180～200mg/g；聚丙烯胺鹽酸鹽、三氧化二釩和過氧乙酸的質量比為0.2～0.5：1：15～18，具有提高電化學可逆性的優點。

技術領域

本發明涉及一種全釩液流電池用碳氈電極的改性方法。

背景技術

全釩氧化還原液流電池(TheAll-vanadiumRedoxFlowBattery，以下簡稱釩電池)是由澳大利亞NewSouthWales大學的MKazacos等提出。它利用釩離子的不同價態間的相互轉換來完成釩電池的充放電過程。釩電池與傳統蓄電池相比有明顯優勢：釩電池可根據需要添加電解液，蓄電量大，操作性強；理論上可以實現無限次充放電，實際中充放電可達10000次以上，壽命長；可以實現瞬時再充電；過充過放不損壞電源；綠色無污染等。釩電池的正極以V⁴⁺/V⁵⁺作為電對，負極是以V²⁺/V³⁺作為電對。其電化學反應原理可用以下反應表示：

充電過程：

正極：VO²⁺+H₂O→VO₂⁺+2H⁺+e，E₀＝1.00V；

負極：V³⁺+e→V²⁺，E₀＝-0.26V；

放電過程：

正極：VO₂⁺+2H⁺+e→VO²⁺+H₂O，E₀＝1.00V；

負極：V²⁺→V³⁺+e，E₀＝-0.26V；

電極標準電位差約為1.26V。

由于碳素類電極具有很低的成本、表面積大、導電性好、穩定性高的特點，被廣泛應用于釩電池的電極材料當中。盡管碳素類電極具有其它類電極沒有的優勢，但作為電極材料而言，它還必須要有很好的電化學可逆性。

發明內容

本發明的目的是提供一種全釩液流電池用碳氈電極的改性方法，具有提高電化學可逆性的優點。

本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：

一種全釩液流電池用碳氈電極的改性方法，包括以下步驟：

將聚丙烯腈基碳氈浸入處理液A中，浸泡完全，得到混合體系B；

取聚丙烯胺鹽酸鹽、三氧化二釩和處理液C，混勻，得到混合體系D；

將混合體系D加至混合體系B中，混勻，得到混合體系E；

向混合體系E中滴加處理液F，充分反應后，取出聚丙烯腈基碳氈，水洗，干燥；

其中，處理液A包括HNO₃、H₂SO₄和水，且HNO₃、H₂SO₄在處理液A中的濃度分別為150～170和230～260mg/g；