一种基于全钒氧化还原液流电池用复合电极及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种基于全钒氧化还原液流电池用复合电极及其制备方法。制备方法包括：对多孔碳素纤维电极进行活化处理；将铋盐沉积在活化处理后的多孔碳素纤维电极上；使铋盐热分解生成的氧化铋和电极表面的碳发生热还原反应，得到嵌有铋纳米颗粒的复合电极。本发明专利技术复合电极应用于全钒氧化还原液流电池中，显著降低了电池充放电运行时的电化学极化，且半嵌入式结构提高了催化剂在纤维表面的机械稳定性。用本发明专利技术实施例1中制备的复合电极作为全钒液流电池的负极，以Nafion‑212膜为隔膜，在1mol/L的钒电解液中充放电，在高达400mA/cm

【技术实现步骤摘要】
一种基于全钒氧化还原液流电池用复合电极及其制备方法
本专利技术涉及电池
，尤其涉及一种基于全钒氧化还原液流电池用复合电极及其制备方法。
技术介绍
由于气候变化带来的严重风险，可再生能源技术引起了广泛的关注，此外，可再生能源的成本逐渐与现有能源的成本竞争。然而，风能和太阳能等环境可持续能源受到发电间歇性和波动的影响，使得开发一种能够在多个时间和规模上解决电力供需相匹配的储能系统(EES)成为挑战，在目前大规模EES的方法中，氧化还原液流电池(RFB)被认为是一个合适的系统，因为它具有几个吸引人的特性，包括长循环寿命，安全性，热管理，以及非耦合功率输出和能量容量，这使得设计具有灵活性。活性物质在电极上发生如下反应：正极反应：VO2++H2O→VO2++2H++e-E0＝1.00V负极反应：V3++e-→V2+E0＝-0.26V目前，碳素材料是常用的电极材料，但由于电池极化损耗的影响，导致电化学性能被限制，电池的能量效率以及电解液利用率都较低，因此有研究通过使用催化剂的方式降低活性物质转化时的过电势，以提高其电化学性能。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于全钒氧化还原液流电池用复合电极的制备方法，其特征在于，包括步骤：/n对多孔碳素纤维电极进行活化处理；/n将铋盐沉积在活化处理后的多孔碳素纤维电极上；/n使铋盐热分解生成氧化铋，然后使铋盐热分解生成的氧化铋和电极表面的碳发生热还原反应，得到嵌有铋纳米颗粒的复合电极。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于全钒氧化还原液流电池用复合电极的制备方法，其特征在于，包括步骤：
对多孔碳素纤维电极进行活化处理；
将铋盐沉积在活化处理后的多孔碳素纤维电极上；
使铋盐热分解生成氧化铋，然后使铋盐热分解生成的氧化铋和电极表面的碳发生热还原反应，得到嵌有铋纳米颗粒的复合电极。


2.根据权利要求1所述的基于全钒氧化还原液流电池用复合电极的制备方法，其特征在于，所述对多孔碳素纤维电极进行活化处理的步骤，包括：在空气或氧气氛围中，对所述多孔碳素纤维电极进行热处理，所述热处理包括：以1～10℃/min的升温速率升温至300℃～800℃，然后保温0.001h～10h。


3.根据权利要求1所述的基于全钒氧化还原液流电池用复合电极的制备方法，其特征在于，所述将铋盐沉积在活化处理后的多孔碳素纤维电极上的步骤，包括：
将铋盐溶于有机溶剂或水中，得到铋盐溶液；
将活化处理后的多孔碳素纤维电极浸泡于所述铋盐溶液中，使电极表面负载铋盐。


4.根据权利要求1所述的基于全钒氧化还原液流电池用复合电极的制备方法，其特征在于，所述将铋盐沉积在活化处理后的多孔碳素纤维电极上的步骤，包括：
将铋盐溶于有机溶剂或水中，得到铋盐溶液；
将铋盐溶液放置于超真空喷涂机喷口，超真空喷涂机喷口流量设置为0～100mL/min，将活化处理后的多孔碳素纤维电极置于喷涂区域，打开喷头的抽真空机开始喷涂，结束后干燥，得到沉积有铋盐的多孔碳素纤...

【专利技术属性】
技术研发人员：周学龙，吴其兴，张向阳，莫兰兰，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：广东;44