[發明專利]用于制備用于氧化還原液流電池的電極的漿料組合物，以及用于制備用于氧化還原液流電池的電極的方法

在審

• 申請號: 201780055341.0
• 申請日: 2017-09-08
• 公開（公告）號: CN109690848A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 裵秀娟;崔殷美;金大植;鄭玟錫
• 申請（專利權）人: 樂天化學株式會社
• 主分類號: H01M4/86
• 分類號: H01M4/86;H01M8/18
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 周丹;王珍仙

本發明涉及用于制備用于氧化還原液流電池的電極的漿料組合物，該組合物包括碳化合物粉末、包括被一個或多個陰離子交換官能團取代的預定聚合物的粘合劑樹脂以及疏水性有機溶劑；通過使用該漿料組合物制備用于氧化還原液流電池的電極的方法；碳基電極，該碳基電極包括用于制備用于氧化還原液流電池的電極的漿料組合物的干燥產物；以及包括該碳基電極的氧化還原液流電池。

技術領域

本發明涉及用于制備用于氧化還原液流電池的電極的漿料組合物和用于制備用于氧化還原液流電池的電極的方法。更具體地，本發明涉及用于制備用于氧化還原液流電池的電極的漿料組合物以及使用該漿料組合物制備用于氧化還原液流電池的電極的方法，該漿料組合物能夠通過防止在長期驅動期間電池性能的劣化來增加電池的壽命，并且能夠提供具有均勻厚度和物理性質的電極。

背景技術

現有的發電系統，比如通過使用化石燃料排放大量溫室氣體和環境污染物的熱力發電，以及涉及其穩定性問題和危險廢物處理的核電廠，已經出現了各種注定的轉換點。響應于此，研究工作已經顯著增加以開發環境友好的、更高效的能源和使用該能源的供電系統。

特別地，電力存儲技術一直是研究和開發活動的重點，其用于擴大可再生能源的可用性，抵抗其對外部條件的顯著敏感性，以及用于提高電力利用效率，其中二次電池受到更多的強烈的關注并且它們的研究和開發工作在積極進行。

氧化還原液流電池是指能夠將活性物質的化學能直接轉化為電能的氧化/還原電池，并且是能夠保存具有高輸出波動(取決于比如陽光、風力的外部環境)的可再生能量并將其轉化為高品質的電力的能量存儲系統。具體地，在氧化還原液流電池中，含有引起氧化/還原反應的活性物質的電解液在對電極和貯槽之間循環以進行充電和放電。

這種氧化還原液流電池通常包括用于儲存處于不同氧化態的活性物質的槽、用于在充電/放電期間循環活性物質的泵，以及由隔膜分隔的單元電池，其中該單元電池包括電極、電解質和隔膜。

目前，作為對化學液流電池的電池性能具有最大影響的部件之一的電極通過將具有大反應面積的碳化合物涂布到導電塑料片上以便最大化氧化還原反應的方法制備。

然而，在將粘合劑涂布在預定片上并涂布碳化合物粉末的方法中，在一些情況下碳化合物粉末可能不會均勻涂布。進行熱壓結合工藝以固定碳化合物粉末可能導致最終產品的產率降低，并且存在以下限制：熱壓結合的碳化合物粉末可能在以后剝離并且因此電池的性能可能會劣化。

另外，為了更均勻地施加碳化合物粉末，已經使用了噴涂法、輥壓法、刷涂法等。然而，存在以下的缺點：難以將碳化合物粉末施加于批量生產電極的過程中，所施加的碳化合物粉末的量發生變化會展現出在電池之間的性能偏差，并且通過應用上述方法制備的電池還顯示了碳化合物粉末從電極層剝離的現象，由此電池的性能劣化。

因此，需要開發一種即使在長期驅動期間也能夠通過使碳的剝離現象最小化而能夠增加電池壽命，并且還能夠制備具有均勻厚度和物理性質的電極層的方法。

發明內容

【技術問題】

本發明的一個目的是提供一種用于制備用于氧化還原液流電池的電極的漿料組合物，該漿料組合物能夠通過防止即使在長期驅動期間電池性能的劣化來增加電池的壽命，并且能夠提供具有均勻的厚度和物理性質的電極。

本發明的另一個目的是提供一種使用上述漿料組合物制備用于氧化還原液流電池的電極的方法。

本發明的又一個目的是提供一種氧化還原液流電池，其包括使用上述漿料組合物制備的碳基電極。

【技術方案】