[發明專利]一種釩電池石墨氈電極材料的鈦摻雜改性方法

在審

• 申請號: 202010629744.5
• 申請日: 2020-07-03
• 公開（公告）號: CN111682225A
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 朱義奎
• 申請（專利權）人: 朱義奎
• 主分類號: H01M4/88
• 分類號: H01M4/88;H01M4/96;H01M8/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種釩電池石墨氈電極材料的鈦摻雜改性方法，其特征在于，將聚丙烯腈基石墨氈用去離子水超聲清洗干凈，在烘箱中烘干，然后將石墨氈浸泡在鈦酸丁酯的微堿性水溶液中，超聲波震蕩，隨后靜置，待形成凝膠后，取出石墨氈，在真空爐中煅燒，空冷后，用去離子水清洗，干燥后，得到電化學活性高的釩電池鈦摻雜石墨氈改性電極材料。

2.根據權利要求1所述的一種釩電池石墨氈電極材料的鈦摻雜改性方法，包括以下步驟：

(1)將聚丙烯腈基石墨氈裁剪為5cm×10cm尺寸大小，用去離子水沖洗一遍，然后浸泡在去離子水中超聲清洗15～30分鐘；

(2)取出聚丙烯腈基石墨氈，放在45℃的烘箱中烘干；

(3)用去離子水和鈦酸丁酯試劑配制摩爾濃度為0.2～0.5mol/L的鈦酸丁酯溶液A，攪拌均勻；

(4)用去離子水和片狀NaOH試劑配制0.01mol/L的NaOH溶液B；

(5)將NaOH溶液B逐滴滴加到鈦酸丁酯溶液A中，邊加邊超聲震蕩，調節pH值在7.1～7.5之間，得到微堿性的鈦酸丁酯溶液C；

(6)將烘干的聚丙烯腈基石墨氈浸入溶液C中，在30～45℃條件下繼續超聲震蕩5～10分鐘，然后靜置30～60分鐘，鈦酸丁酯溶液C變成溶膠D；

(7)待溶膠D變為清澈透明的黃色凝膠后，取出聚丙烯腈基石墨氈，放入真空爐中，在120℃條件下預熱處理5～10分鐘，隨后在550～700℃條件下煅燒2～5小時，空冷，清洗，干燥后，得到用于釩電池的鈦摻雜改性石墨氈電極材料。

3.根據權利要求1～2所述的一種釩電池石墨氈電極材料的鈦摻雜改性方法，其特征在于，改性后的石墨氈上摻雜了鈦元素，質量摻雜量為1.3～2.8％。

4.根據權利要求1～2所述的一種釩電池石墨氈電極材料的鈦摻雜改性方法，其特征在于，改性后的石墨氈電極材料吸水率比改性前提高325～413％。

5.根據權利要求1～2所述的一種釩電池石墨氈電極材料的鈦摻雜改性方法，其特征在于，改性后的石墨氈電極材料后的比表面積，比沒改性的石墨氈電極材料提高了43～65％。

6.根據權利要求1～2所述的一種釩電池石墨氈電極材料的鈦摻雜改性方法，其特征在于，在230mA/cm²的電流密度下，改性后的石墨氈用做釩電池電極后的能量效率，由沒改性的石墨氈電極能量效率的13～15％提高到68～81％。