一种改性碳素材料及由其制备的富氮液流电池电极制造技术

本发明专利技术提供一种改性碳素材料及其制备方法，和由该材料制备的富氮液流电池电极，所述制备方法包括，1)含氨基的物质与含羟基的物质在碳素材料表面进行原位聚合反应，2)再经煅烧，得到所述改性碳素材料。这种方法处理过的碳素材料，其表面含氮官能团和含氧官能团丰富，其亲水性能、电化学活性和比表面积得到较大提高。并且，氮、氧元素的负载量可以通过调节甲醛‑尿素‑三聚氰胺三者的用量来控制。所述电极具有高比表面积和高官能团含量(例如含氧官能团)，尤其对钒离子主要的氧化还原电对均表现出很好的催化活性，其较高的催化活性大大减少了电极的极化。

A Modified Carbon Material and Nitrogen-Rich Liquid Flow Battery Electrode Prepared from it

【技术实现步骤摘要】
一种改性碳素材料及由其制备的富氮液流电池电极
本专利技术涉及电池电极材料
，特别是一种改性碳素材料及由其制备的富氮液流电池电极。
技术介绍
随着新能源(例如太阳能、风能、潮汐能等)在我国能源利用比重的不断提高以及国家对新能源开发的重视，其受时效性和地域性等限制的缺点不断的暴露出来。这种间歇性的能源供应形式，迫切的需要一种高能量效率的大规模储能电池来调节供需平衡，达到能源的最优化利用。液流电池以成本低廉、结构简单、功率输出与容量可灵活调节、绿色环保等诸多优点在大规模储能方面表现出优异的应用潜力，目前在世界各地已实现大规模的产业化应用。全钒液流电池的概念首次在1985年由澳大利亚新南威尔士大学提出并对其特殊的储能机理做出研究，自此之后几十年间，全钒液流电池已在世界各地的大规模储能中扮演了很重要的角色。而决定全钒液流电池性能的关键组成部分主要包括：电堆结构、隔膜、以及电极材料，上述组成部分都得到不同程度的发展，对全钒液流电池的性能的提高都有着很大作用。作为最重要的决定因素的电极材料的发展尤其受到各国科研工作者的关注。目前获得系统研究的全钒液流电池电极材料主要有金属类电极和碳素类电极。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改性碳素材料的制备方法，其特征在于，包括，1)含氨基的物质与含羟基的物质在碳素材料表面进行原位聚合反应，2)再经煅烧，得到所述改性碳素材料。

【技术特征摘要】
1.一种改性碳素材料的制备方法，其特征在于，包括，1)含氨基的物质与含羟基的物质在碳素材料表面进行原位聚合反应，2)再经煅烧，得到所述改性碳素材料。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含氨基的物质可为尿素、三聚氰胺、苯胺等含多氨基官能团的物质中的一种或者几种的混合物。优选地，所述含羟基的物质可为苯酚，甲醛等其中的一种或者混合物。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述含氨基的物质为尿素和三聚氰胺，所述含羟基的物质为甲醛。4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述含氨基的物质与含羟基的物质发生聚合反应，在碳素材料表面生长富含含氧官能团(例如羟基、羧基官能团)的高分子聚合物，该聚合物为三维网状交连结构的C-N链状聚合物。优选地，所述碳素材料为碳毡、石墨毡、碳布或碳纸，优选石墨毡。5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，步骤1)中，所述聚合温度为50～100℃，优选60～80℃。优选地，聚合时间为1-5h，优选3-5h。6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，步骤1)中，所述含氨基的物质与含羟基的物质的摩尔比为(3～5)：(5～7)。7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，步骤1)的聚合反应在pH值为3.0-10...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴雄伟，邓奇，曾宪祥，李少冲，黄鹏，高雨，吴雪文，向小绢，周鹏晟，
申请(专利权)人：湖南省银峰新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43