含活性纳米碳纤维层的全钒液流电池电极及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种全钒液流电池电极及其制备方法，所述全钒液流电池电极包括基体电极和附在所述基体电极一侧的由活性纳米碳纤维组成的活性纳米碳纤维层，所述活性纳米碳纤维含有纳米级的孔径及丰富的含氧官能团。本发明专利技术可以显著提高全钒液流电池的循环寿命、放电容量和能量效率。和能量效率。

【技术实现步骤摘要】
含活性纳米碳纤维层的全钒液流电池电极及其制备方法


[0001]本专利技术属于全钒液流电池电极领域，具体涉及含活性纳米碳纤维层的全钒液流电池电极及其制备方法。

技术介绍

[0002]全钒液流电池(VFB)是一种新型电化学蓄电储能装置，具有系统容量和功率相互独立可调、充放电速度快、安全可靠、环境友好、循环寿命长、易维护等优势。
[0003]全钒液流电池通过正、负极钒离子电解质溶液活性物质发生可逆氧化还原反应(即价态的可逆变化)，实现电能和化学能的相互转化。充电时，正极发生氧化反应使钒离子价态升高，负极发生还原反应使钒离子价态降低；放电过程与之相反。电池的正负极由离子交换膜隔开，隔膜必须抑制正负极电解液中不同价态的钒离子的交叉混合，同时不阻碍氢离子通过隔膜，传递电荷。
[0004]然而，在电池实际运行过程中，钒离子很容易透过离子交换膜的孔道在正负极间互串，造成两侧钒离子的价态失衡以及自放电现象的产生。钒离子的这种渗透对钒电池的寿命、放电容量和能量效率均具有非常大的负面影响。因此，为了保证电池的充电容量，提高电池的耐久性，就需要尽量降低本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全钒液流电池电极，其特征在于，所述全钒液流电池电极包括基体电极和附在所述基体电极一侧的由活性纳米碳纤维组成的活性纳米碳纤维层，所述活性纳米碳纤维含有含氧官能团，所述活性纳米碳纤维层具有纳米级孔径。2.如权利要求1所述的全钒液流电池电极，其特征在于，所述活性纳米碳纤维层的孔径为5
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20nm，和/或所述活性纳米碳纤维层的厚度为5
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50μm。3.如权利要求1所述的全钒液流电池电极，其特征在于，所述活性纳米碳纤维的长度≤1000nm，和/或所述活性纳米碳纤维的直径≤50nm。4.如权利要求1所述的全钒液流电池电极，其特征在于，所述基体电极的材质为多孔碳基材料，所述多孔碳基材料优选选自碳纸、石墨纸、碳毡和石墨毡中的一种或多种。5.如权利要求1所述的全钒液流电池电极，其特征在于，所述活性纳米碳纤维由植物纤维制成，所述植物纤维优选选自棉纤维、麻纤维、木浆纤维和草类纤维中的一种或多种。6.如权利要求1所述的全钒液流电池电极，其特征在于，所述活性纳米碳纤维层由附着在基体电极上的纳米植物纤维经化学试剂活化后再经碳化处理而制成，所述化学试剂包括选自氢氧化钾、磷酸和氯化锌中的一种或多种。7.制备权利要求1
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6中任一项所述的全钒液流电池电极的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)提供纳米植物纤维；(2)将纳米植物纤维分散在水中，得到纳米植物纤维水分散液；(3)将纳米植物纤维水分散液沉积在基体电极上，干燥，得到附着有纳米植物纤维的基体电极；(4)使用化学试剂对附着在基体电极上的纳米植物纤维进行活...

【专利技术属性】
技术研发人员：方滔，赵文斌，姜宏东，
申请(专利权)人：寰泰储能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：