[發明專利]一種應用于鋅基液流電池的高性能復合電極及其制備方法

在審

• 申請號: 202310052679.8
• 申請日: 2023-02-02
• 公開（公告）號: CN116314861A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 孟琳;李森森;任忠山;劉學軍;陸克
• 申請（專利權）人: 江蘇恒安儲能科技有限公司
• 主分類號: H01M4/88
• 分類號: H01M4/88;H01M4/90;H01M8/0202
• 代理公司: 北京聯創佳為專利事務所(普通合伙) 11362
• 代理人: 郭防

1.一種應用于鋅基液流電池的高性能復合電極，其特征在于：所述高性能復合電極是將含氮有機物負載到導電碳氈上，并在氮氣保護下進行高溫處理得到氮摻雜導電碳氈，并將氮摻雜導電碳氈與導電塑料板復合在一起得到復合雙極板，最后復合雙極板一側的導電碳氈進行化學鍍，化學鍍的導電碳氈這一側為鋅側電極。

2.如權利要求1所述應用于鋅基液流電池的高性能復合電極的制備方法，其特征在于：所述制備方法按照下面步驟進行：

(1)將多巴胺、尿素或氨基酸一種或多種含氮有機物采用負載方法，負載到導電碳氈上，并在氮氣保護下進行高溫處理，得到氮摻雜導電碳氈；

(2)將導電塑料板的表層和氮摻雜導電碳氈的表層通過復合方法，將導電塑料板和導電碳氈復合在一起，得到復合型雙極板；

(3)取金屬鹽加入稀酸中，攪拌金屬鹽溶解后，得到A品，備用；

(4)用蒸餾水溶解抗壞血酸，再加入到A品中，得到B品；

(5)將復合型雙極板一側的導電碳氈浸入B品中，取出晾干。即得高性能復合電極。

3.如權利要求2所述應用于鋅基液流電池的高性能復合電極的制備方法，其特征在于：所述步驟(1)中的負載方法為原位聚合、浸涂、滾涂或噴涂方式。

4.如權利要求2所述應用于鋅基液流電池的高性能復合電極的制備方法，其特征在于：所述步驟(1)中的高溫處理的溫度在900-1200℃，時間在3-5h。

5.如權利要求2所述應用于鋅基液流電池的高性能復合電極的制備方法，其特征在于：所述步驟(2)中的所述復合方法包括熱壓、電阻焊接、高頻熱合或粘結等。

6.如權利要求5所述應用于鋅基液流電池的高性能復合電極的制備方法，其特征在于：所述步驟(2)中的熱壓是導電塑料板和導電碳氈在加熱和加壓作用下使導電碳氈表面的纖維嵌入導電塑料板中；電阻焊接是指利用導電碳氈和導電塑料之間的接觸電阻，在短時間內將電能轉化成熱能，熔融所述導電塑料板的表層，使導電碳氈表面的纖維嵌入導電塑料板中；高頻熱合是利用高頻電子管自激高頻振蕩瞬間產生高頻電磁場使導電塑料板內部加熱，同時加壓使導電碳氈表面的纖維嵌入導電塑料板中；粘結是導電塑料板和導電碳氈在粘接劑作用下使導電碳氈表面的纖維與導電塑料板緊密結合。

7.如權利要求2所述應用于鋅基液流電池的高性能復合電極的制備方法，其特征在于：所述步驟(3)中，取15-30g金屬鹽加入稀酸中，攪拌金屬鹽溶解后，得到A品，備用。

8.如權利要求7所述應用于鋅基液流電池的高性能復合電極的制備方法，其特征在于：所述步驟(3)中，所述金屬鹽包括硫酸鉍、硫酸亞錫、溴化鉛、氯化亞錫、溴化亞錫或硝酸鉍。

9.如權利要求2所述應用于鋅基液流電池的高性能復合電極的制備方法，其特征在于：所述步驟(4)中，用蒸餾水溶解60-80g抗壞血酸，再加入到A品中，得到B品。

10.如權利要求2所述應用于鋅基液流電池的高性能復合電極的制備方法，其特征在于：所述步驟(5)中，將復合型雙極板一側的導電碳氈浸入B品中，45分鐘后取出，晾干，即得高性能復合電極。