含氟盐修饰的钒电池用多官能化电极材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种电极材料的制备方法及由该方法制备得到的电极材料。该方法包括以下步骤：将碳素类电极浸泡于含氟盐溶液中后，再经过高温活化、酸洗、去离子水洗、干燥等步骤后得到所述电极材料。与未经处理的电极材料相比，本发明专利技术所述电极材料表面出现了大量的缺陷活性位点，对钒离子的吸附能力大大增强，促进了钒离子向电极表面移动；同时提供了更多的反应活化位点，提高了电极/电解液的电荷转移速率，减少了钒电池在充放电过程中的能量损失和电压损失，从而提高了全钒液流电池在充放电过程中的能量效率和电压效率。

Preparation of multifunctional electrode materials for fluorine-containing modified vanadium batteries

The invention relates to a preparation method of electrode material and electrode material prepared by the method. The method comprises the following steps: the carbon electrode is immersed in a fluorine-containing salt solution, and the electrode material is obtained after high temperature activation, acid washing, deionized water washing and drying. Compared with the untreated electrode material, the electrode material of the present invention has a large number of defective active sites on its surface, which greatly enhances the adsorption capacity of vanadium ions and promotes the movement of vanadium ions to the electrode surface; at the same time, more reactive active sites are provided, the charge transfer rate of the electrode/electrolyte is increased and the charge transfer rate of the electrode/electrolyte is reduced. The energy loss and voltage loss of vanadium battery during charging and discharging process can improve the energy efficiency and voltage efficiency of all vanadium flow battery during charging and discharging process.

【技术实现步骤摘要】
含氟盐修饰的钒电池用多官能化电极材料的制备方法
本专利技术适用于液流电池
，具体来说本专利技术涉及一种用含氟盐修饰的钒电池用多官能化电极材料的制备方法。
技术介绍
随着经济的发展，人们对能源资源的需求与有限的能源之间的矛盾日益突出，开发太阳能、风能等新型可持续能源成为必然的选择，但是新型可持续能源固有的间歇性、波动性决定了其规模化发展必须要有先进的储能技术作支撑。钒电池因其具有成本低、使用寿命长、环境友好、功率和能量、容量可灵活设计等优点被认为是大型储能系统的首选之一。电极材料作为钒电池的关键材料之一，其作用主要是提供反应场所，构建完善的内电路。目前，钒电池常用的电极材料主要是石墨毡、碳毡、碳布、碳纸等碳素类材料。这主要是因为碳素电极材料具有较大的比表面积能提供丰富的反应场所，拥有良好的导电性和较宽的电化学窗口，并且在硫酸介质中能稳定存在。但是由于这些材料较低的电催化能力，在应用于钒电池的过程中产生较大的电压和能量损失，导致在大电流密度下钒电池具有较低的能量效率和电压效率。为了改善钒电池电极材料的电化学性能，研究者们通过改变电极材料表面化学环境或者在电极材料表面修饰上电催化剂来本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电极材料的制备方法，包括如下步骤：(1)将碳素类电极置于含氟盐溶液中；(2)将步骤(1)中的碳素类电极从溶液中取出，然后将其在300‑1200℃温度下进行高温活化；(3)将步骤(2)得到的碳素类材料置于酸性溶液中，之后将酸处理后的碳素类电极置于水中洗涤，再干燥得到所述电极材料。

【技术特征摘要】
1.一种电极材料的制备方法，包括如下步骤：(1)将碳素类电极置于含氟盐溶液中；(2)将步骤(1)中的碳素类电极从溶液中取出，然后将其在300-1200℃温度下进行高温活化；(3)将步骤(2)得到的碳素类材料置于酸性溶液中，之后将酸处理后的碳素类电极置于水中洗涤，再干燥得到所述电极材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其中步骤(1)中，所述浸泡过程辅以超声，所述浸泡或超声的时间可以为1-60min。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中步骤(1)中，所述碳素类电极材料为石墨毡、碳毡、碳布、碳纸中的一种；其厚度优选为1-10mm。4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其中步骤(1)中，所述含氟盐可以为含氟无机盐中一种或多种的混合物。例如，所述含氟盐为氟化卤盐如氟化钠、氟化钾、氟化铯，含氟磷酸盐如六氟磷酸钾、六氟磷酸钠、六氟磷酸铵、六氟磷酸锂，含氟硼酸盐如氟硼酸钠、氟硼酸钾，氟硼酸铵，氟化铵盐如氟化铵、氟化氢铵。作为示例性的实例，所述含氟盐为六氟磷酸盐。5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其中步骤(1)中，所述含氟盐溶液的浓度为0.01-1mol/L，优...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴雄伟，黄鹏，王泓睿，吴雪文，邓奇，周清明，周文新，凌苇，盛航，刘俊，胡永清，谢浩，尹兴荣，张凯，
申请(专利权)人：湖南农业大学，湖南省银峰新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43