一种全钒电池改性碳毡电极材料的制备方法技术

技术编号:26921119 阅读:20 留言:0更新日期:2021-01-01 22:39
本发明专利技术公开了一种全钒电池改性碳毡电极材料的制备方法,包括将聚丙烯腈基石墨毡在无水乙醇溶液和去离子水中分别超声,然后放置在马弗炉当中干燥,然后升温至一定温度,在空气条件下热处理,浸泡在三氧化二铋(Bi

【技术实现步骤摘要】
一种全钒电池改性碳毡电极材料的制备方法
本专利技术属于全钒液流电池电极领域,具体涉及一种全钒电池改性碳毡电极材料的制备方法。
技术介绍
聚丙烯腈基石墨毡(碳毡)是当前全钒液流电池中最普遍使用的电极材料。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大规模商业化使用。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,包括热处理法、酸处理法、电化学氧化法、金属离子掺杂改性、非金属元素掺杂改性、碳碳复合改性和高分子聚合物掺杂改性等。中国专利201610159140.2公开了一种液流电池电极材料的制备方法,特别涉及全钒液流电池用电极材料的制备方法。该方法的实现过程为:将碳素类材料浸入到一定浓度的含氮类原料中,经超声、干燥处理得到一种目标电极的前驱体,然后高温碳化上述前驱体,即得目标电极。如此经过修饰的电极材料其表面的含氮官能团得到了大幅度提升,其电化学活性和导电性都得到了提高,减小了全钒液流电池用电极的反应内阻,同时增加了电极本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全钒电池改性碳毡电极材料的制备方法,碳毡电极材料为聚丙烯腈基石墨毡,其特征在于,所述碳毡电极材料首先在高温环境下对聚丙烯腈基石墨毡进行预处理,然后通过三氧化二铋以及多巴胺和缓冲剂对预处理后的聚丙烯腈基石墨毡进行改性,烧培,得到改性碳毡电极材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种全钒电池改性碳毡电极材料的制备方法,碳毡电极材料为聚丙烯腈基石墨毡,其特征在于,所述碳毡电极材料首先在高温环境下对聚丙烯腈基石墨毡进行预处理,然后通过三氧化二铋以及多巴胺和缓冲剂对预处理后的聚丙烯腈基石墨毡进行改性,烧培,得到改性碳毡电极材料。


2.根据权利要求1所述的一种全钒电池改性碳毡电极材料的制备方法,其特征在于,其制备方法包括以下步骤:
S1:将聚丙烯腈基石墨毡在无水乙醇溶液和去离子水中分别超声30min,然后放置在马弗炉当中在120℃的空气条件下干燥4h,然后以升温速率为2℃/min,升至500~600℃,在空气条件下热处理6h;
S2:将步骤S1得到的浸泡在三氧化二铋(Bi2O3)溶液中10~20h,然后将其捞出后放置在烘箱当中,在90~120℃空气条件下加热干燥4~12h,得到掺杂碳毡;
S3:将多巴胺溶解于去离子水中,然后将步骤S2的掺杂碳毡浸泡在多巴胺溶液当中,在真空、室温环境下浸泡4~6h,然后加入60~80μL的缓冲剂,使多巴胺开始聚合,搅拌反应5h后,用去离子水洗涤,然后放置在管式炉中,在氮气氛围下,600~900℃烧培炭化2~6h,得到改性碳毡电极。


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【专利技术属性】
技术研发人员:孟祥伟
申请(专利权)人:浙江倪阮新材料有限公司
类型:发明
国别省市:浙江;33

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