The invention discloses a high-performance carbon electrode and a preparation method thereof. The method comprises the steps of preparing carbon fiber material / gel composite material by sol-gel method, and carbonizing the carbon fiber material / gel composite material. In the preparation process, the carbon fiber material is immersed in the sol precursor and aged together, so that the sol can be polymerized in situ on the surface of the carbon fiber, so as to achieve the purpose of coating carbon nano particles on the surface of the carbon fiber. The prepared electrode has high specific area and electrochemical active area, smaller electrochemical impedance, and better catalytic performance for the electrochemical reversible reaction of vanadium ions, which can speed up the reaction rate and deepen the reaction degree, making the performance of all vanadium liquid flow battery more excellent.
【技术实现步骤摘要】
高性能碳电极及其制备方法
本专利技术涉及碳电极
，具体地说，涉及一种高性能碳电极及其制备方法。
技术介绍
液流电池是一种新兴的电化学储能系统，可运用于工业与新能源发电设备配套使用。其中电极是液流电池的关键组成材料中之一，由于电极为液流电池内部的氧化还原反应提供了反应场所，其本身并不参与反应，但电极材料的自身性能对反应动力学、电池的欧姆电阻和氧化还原反应速率以及反应程度都有直接影响，直接限制了电池的充放电性能和稳定性。到目前为止，最被广泛应用的液流电池电池材料为聚丙烯烃基石墨毡(简称碳毡)，碳毡是一种三维的多孔材料，不会对电解液的流动产生较大的压力，有利于活性物质的传导。但其本身较差的亲水性能和电化学性能制约了未处理碳毡的商业化规模使用。因此自碳毡作为全钒液流电池的电极材料被广泛运用以来，针对碳毡的改性方法被不断研究。近年来，基于碳纳米材料和碳毡复合(碳碳复合)的改性手法被广泛的研究。由于不同的碳纳米材料具有各不相同的优良性质，例如高导电率、优良的机械性能、较大的比表面积和较强的耐酸耐腐蚀性能等等，许多不同的碳碳...
【技术保护点】
1.一种高性能碳电极的制备方法，其特征在于，包括通过溶胶-凝胶法制备得到碳纤维材料/凝胶复合材料的步骤和将碳纤维材料/凝胶复合材料进行碳化的步骤。/n
【技术特征摘要】
1.一种高性能碳电极的制备方法，其特征在于，包括通过溶胶-凝胶法制备得到碳纤维材料/凝胶复合材料的步骤和将碳纤维材料/凝胶复合材料进行碳化的步骤。
2.根据权利要求1所述的高性能碳电极的制备方法，其特征在于，所述溶胶-凝胶法制备得到碳纤维材料/凝胶复合材料的具体步骤如下：
A1、配制酚醛溶液：在溶剂中，加入甲醛和间苯二酚作为反应物，再加入催化剂，得到酚醛溶液；
A2、将碳纤维材料浸没在酚醛溶液中，密封后进行老化处理，得包覆凝胶的碳纤维材料；
A3、将包覆凝胶的碳纤维材料取出后浸没在有机溶剂中，密封后进行溶剂置换，干燥后得碳纤维材料/凝胶复合材料。
3.根据权利要求2所述的高性能碳电极的制备方法，其特征在于，步骤A1中，所述甲醛和间苯二酚的物质的量之比为2:1；间苯二酚和催化剂的摩尔比为500-1500；所述酚醛溶液的质量百分数为1-20％。
4.根据权利要求2所述的高性能碳电极的制备方法，其特征在于，步骤A1中，所述碳纤维材料包括石墨毡，碳毡，碳纸，碳布中的至少一种；
所述溶剂为去离子水，所...
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