【技术实现步骤摘要】
复合材料及其制备方法、双极板、液流电池
[0001]本专利技术涉及液流电池
,具体涉及一种用复合材料的制备方法、一种由该方法制得的复合材料、一种含有该复合材料的双极板、一种含有双极板的液流电池。
技术介绍
[0002]液流电池是一类电化学储能技术,一般利用充放电过程中正极和负极液相中活性物质价态的变化实现能量的储存和释放。目前已经开发成功的包括全钒液流电池、铁铬液流电池和锌溴液流电池等技术。液流电池具有独立的能量单元和功率单元,能量单元一般指电池的正极和负极电解液,电解液中活性物质的浓度和体积决定了液流电池的能量上限,功率单元一般指单电池或者电池堆,电解液流过电池堆内的电极,活性物质在电极表面发生反应,从而将化学能转化为电能,或者将电能转化为化学能。
[0003]液流电池的电堆主要由电极、隔膜、双极板、集流体等构成,其中双极板是液流电池的关键部件之一,起到连接不同单电池的正负极并导通电池内电路的作用,应具有良好的导电性、机械强度、耐化学氧化和电化学腐蚀的性能。根据组成材料分类,包括金属双极板、石墨双极板以及复合材料双极板等。然而在液流电池实际运行环境中,金属双极板在强酸性或强碱性体系中会不可避免的发生电化学腐蚀,从而无法满足电池的运行要求。石墨双极板具有高导电性、低密度以及较好的耐腐蚀性等优势,然而其机械强度不足,在加工过程中易发生脆性断裂等问题。复合双极板兼具石墨材料高导电性和高分子材料高韧性的优点,得到了广泛的应用。此外,双极板结构优化对液流电池性能有重要的意义,但这方面的报道相对较少,尤其是进出液 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种复合材料的制备方法,其特征在于,该方法包括:将含树脂
‑
I、树脂
‑
II、导电剂、改性剂和分散剂的浆料进行挤出成型,得到复合材料;其中,所述浆料中,所述树脂
‑
I、树脂
‑
II、导电剂和改性剂的重量比为1
‑
10:10
‑
40:50
‑
70:5
‑
15;其中,以mL计的所述分散剂和以g计的所述树脂
‑
I、树脂
‑
II、导电剂和改性剂的总用量的比值为300
‑
1000:100;其中,所述改性剂含有稠环芳烃混合物,且所述稠环芳烃混合物中稠环芳烃的碳原子数为C
22
‑
C
24
。2.根据权利要求1所述的方法,其中,该方法包括以下步骤:(1)将所述树脂
‑
I、树脂
‑
II、导电剂、改性剂和分散剂进行混合,得到所述浆料;(2)将所述浆料在双螺杆挤出机中进行所述挤出成型,得到所述复合材料;优选地,所述浆料中,所述树脂
‑
I、树脂
‑
II、导电剂和改性剂的重量比为3
‑
10:10
‑
35:55
‑
70:7
‑
15;优选地,以mL计的所述分散剂和以g计的所述树脂
‑
I、树脂
‑
II、导电剂和改性剂的总用量的比值为500
‑
1000:100。3.根据权利要求2所述的方法,其中,步骤(1)中,所述混合的条件包括:温度为15
‑
40℃,优选为20
‑
30℃;转速为100
‑
1000rpm,优选为300
‑
800rpm;时间为1
‑
15h,优选为3
‑
8h;优选地,步骤(2)中,所述挤出成型的条件包括:温度为150
‑
250℃,优选为180
‑
230℃;压力为10
‑
25MPa,优选为10
‑
20MPa;转速为150
‑
240rpm,优选为190
‑
240rpm。4.根据权利要求1
‑
3中任意一项所述的方法,其中,所述树脂
‑
I为ABS树脂,且所述树脂
‑
I中的来自丁二烯的结构单元含量为10
‑
30wt%;优选地,所述树脂
‑
II选自聚酰亚胺、聚乙烯亚胺和聚丙烯亚胺中的至少一种,且所述树脂
‑
II的重均分子量为1
×
104‑5×
104g/mol;优选地,所述导电剂选自科琴黑、石墨、碳纳米管和碳纤维中的至少一种;优选地,所述分散剂选自二甲基亚砜、丙酮、乙醇和丙醇中的至少一种。5.根据权利要求1
‑
4中任意一项所述的方法,其中,所述稠环芳烃具有不取代和/或烷基取代的5个苯环的结构,优选为具有不取代和/或C1‑
C2烷基取代的5个苯环的结构;优选地,所述稠环芳烃混合物由以下方法制得:将沥青和甲苯进行混合,得到的混合液进行萃取后,并将得到的萃取液进行蒸馏,得到所述稠环芳烃混合物;优选地,所述沥青选自石油沥青、煤焦油沥青、煤直接液化沥青、煤间接液化沥青和中间相沥青中的至少一种。6.一种权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨虹,刘庆华,阳雪,缪平,黄群健,贾志军,王绍亮,
申请(专利权)人:北京低碳清洁能源研究院,
类型:发明
国别省市:
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