[發明專利]氮修飾石墨氈電極的制備方法及其應用

在審

• 申請號: 202310075673.2
• 申請日: 2023-01-16
• 公開（公告）號: CN115954486A
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發明（設計）人: 孟津紅;黃若云;秦紹利;李光雷
• 申請（專利權）人: 北京陽光鴻志電氣工程技術有限公司
• 主分類號: H01M4/88
• 分類號: H01M4/88;H01M4/96;H01M8/18
• 代理公司: 北京可專樂知識產權代理事務所(普通合伙) 11787
• 代理人: 王文紅

1.一種氮修飾石墨氈電極的制備方法，其特征在于，包括操作：

(1)步驟一，采用水羥基設備對石墨氈進行處理，將經過處理的石墨氈烘干；

(2)步驟二，將烘干后的石墨氈置于電阻爐中，進行氮修飾活化；

(3)步驟三，經過氮修飾活化后的石墨氈，浸泡在去離子水中，同時使用超聲波清洗機進行清洗，處理完畢，烘干，得到氮修飾的石墨氈電極。

2.根據權利要求1所述的氮修飾石墨氈電極的制備方法，其特征在于，所述步驟一中使用的水羥基設備對石墨氈進行處理，處理的時間為0.5～1小時，溫度為10℃～40℃。

3.根據權利要求1所述的氮修飾石墨氈電極的制備方法，其特征在于，所述步驟二中使用的電阻爐連接有通入空氣的管路，所述管路連接有起泡器，所述起泡器內裝有含氮水溶液，所述含氮水溶液的溶質為氨水、三乙醇胺、二乙醇胺、單乙醇胺、三乙胺、乙二胺、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二乙基乙酰胺、乙二胺、二甲胺中的一種或多種；將所述電阻爐升溫至溫度320℃～380℃，用壓縮空氣通過起泡器將所述含氮水溶液以氣態的形式帶入所述電阻爐進行氮修飾活化，活化的時間為10h～20h；活化完畢，自然降至室溫。

4.根據權利要求3所述的氮修飾石墨氈電極的制備方法，其特征在于，步驟二中，所述含氮水溶液中，溶質的摩爾濃度為0.05mol/L～0.1mol/L。

5.根據權利要求1所述的氮修飾石墨氈電極的制備方法，其特征在于，所述石墨氈螺旋卷成桶型，層與層間隙5cm～10cm，置于電阻爐內中間位置；通入電阻爐的氣體方向垂直于石墨氈卷的軸心。

6.根據權利要求1所述的氮修飾石墨氈電極的制備方法，其特征在于，用于固定石墨氈的工裝包括上支架和下支架，上下支架中心以軸連接；上下支架上均有通過支架中心的4～8根肋，所述肋上每間隔5cm～10cm設置有夾子。

7.根據權利要求6所述的氮修飾石墨氈電極的制備方法，其特征在于，所述工裝的軸連接有旋轉電機，控制石墨氈卷的旋轉速度為1r/min～10r/min。

8.根據權利要求1所述的氮修飾石墨氈電極的制備方法，其特征在于，所述電阻爐的升溫速度為5℃/min～10℃/min；電阻爐溫度達到預定溫度后開始通空氣或含氮氣態物質，空氣或含氮氣態物質的通氣流量為20L/min～70L/min。

9.根據權利要求1所述的氮修飾石墨氈電極的制備方法，其特征在于，步驟三使用去離子水，超聲波清洗機的清洗時間為0.5～2小時。

10.權利要求1～9任一項所述的氮修飾石墨氈電極的制備方法在制備全釩液流電池電極材料中的應用。