[發(fā)明專利]一種電極及作為負(fù)極在全釩液流電池中的應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011258827.4
• 申請(qǐng)日: 2020-11-12
• 公開（公告）號(hào): CN114497580B
• 公開（公告）日: 2023-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李先鋒;張琦;劉濤;張華民
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所
• 主分類號(hào): H01M4/88
• 分類號(hào): H01M4/88;H01M4/86;H01M4/90;H01M4/96;H01M8/18;B82Y30/00
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標(biāo)代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

1.一種電極，其特征在于：其采用如下過程制備獲得，

1）?將多孔碳材料電極洗凈并干燥；

2）采用干燥后的電極作為負(fù)極，組裝成全釩液流電池，對(duì)電池進(jìn)行充電，直接進(jìn)行負(fù)極表面的電沉積；

正負(fù)極電解液均為0.5-1M?V³⁺+?0.5-1M?V⁴⁺+2-4M?H₂SO₄，充電之前于負(fù)極電解液中加入銀的可溶性鹽，銀的可溶性鹽的加入量為面向正極的負(fù)極一側(cè)表面積的0.8-3mg/cm²，沉積過程為電池充電過程，在60-200mA/cm²的電流密度下恒電流充電，充電截止電壓為1.3-1.8V；

3）將表面沉積金屬銀納米顆粒的電極洗凈并干燥處理，即得銀修飾的電極。

2.按照權(quán)利要求1所述的電極，其特征在于：

步驟1）中，

洗凈的具體操作是：將電極用去離子水沖洗1-6遍再用無水乙醇清洗1-6遍，再于體積分?jǐn)?shù)為10%-80%的乙醇水溶液中進(jìn)行超聲清洗5min以上；

干燥處理具體操作是：將清洗完成的電極放置于真空干燥箱內(nèi)60-120℃干燥2h以上，得干燥后的電極；

步驟2）中采用干燥后的電極作為正極和負(fù)極，組裝成全釩液流電池，對(duì)電池進(jìn)行充電，直接進(jìn)行負(fù)極表面的電沉積。

3.按照權(quán)利要求1所述的電極，其特征在于：步驟2）中正負(fù)極電解液均為0.6-0.9M?V³⁺+0.6-0.9M?V⁴⁺+2-4M?H₂SO₄，充電之前于負(fù)極電解液中加入銀的可溶性鹽，銀的可溶性鹽的加入量為面向正極的負(fù)極一側(cè)表面積的1-2mg/cm²，沉積過程為電池充電過程，在60-150mA/cm²的電流密度下恒電流充電，充電截止電壓為1.4-1.8V。

4.按照權(quán)利要求1所述的電極，其特征在于：所述多孔碳材料為碳?xì)帧⑹珰帧⑻技埢蛱疾贾械囊环N。

5.按照權(quán)利要求4所述的電極，其特征在于：石墨氈為片狀石墨氈。

6.按照權(quán)利要求1所述的電極，其特征在于：銀的可溶性鹽為硝酸鹽或醋酸鹽。

7.按照權(quán)利要求1所述的電極，其特征在于：正、負(fù)極電解液的量為單位負(fù)極表面積1-10ml/cm²。

8.按照權(quán)利要求7所述的電極，其特征在于：正、負(fù)極電解液的量為單位負(fù)極表面積2-7ml/cm²。

9.一種權(quán)利要求1-8任一所述電極作為負(fù)極在全釩液流電池中的應(yīng)用。

10.按照權(quán)利要求9所述的應(yīng)用，其特征在于：應(yīng)用條件：全釩液流電池，正極為石墨氈，負(fù)極為銀納米顆粒修飾的石墨氈，隔膜為離子傳導(dǎo)膜，電池的充放電截止電壓為1.3-1.8V和0.5-1.3V。

11.按照權(quán)利要求10所述的應(yīng)用，其特征在于：電池的充放電截止電壓為1.3-1.8V和0.6-1.2V。