一种氮-铋共掺杂石墨毡及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种氮‑铋共掺杂石墨毡及其制备方法。所述方法包括：S1、预处理：将石墨毡进行去油除杂预处理；S2、热处理：将去油除杂后的石墨毡进行热处理；S3、热处理的石墨毡浸渍在尿素水溶液中，得到尿素浸渍的石墨毡；S4、尿素/石墨毡复合物进行焙烧处理得到氮掺杂的石墨毡；S5、以氮掺杂石墨毡为基底，在其表面电沉积铋，得到氮‑铋掺杂石墨毡。本发明专利技术通过掺杂N原子，有效固定金属原子铋，铋金属可以形成BiHx作为中间体来防止不可逆的氢放出，有效解决了目前电沉积形成的金属易脱落以及负极析氢的技术缺陷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于液流电池，具体涉及一种氮铋共掺杂石墨毡及其制备方法。

技术介绍

0、技术背景

1、近年来，随着可再生能源开发利用规模不断扩大，储能技术的研究与应用日渐广泛。在众多的储能技术中，氧化还原液流电池具有寿命长、设计灵活、能效高（~70%）以及维护成本低等优点，是目前最具前景，发展迅速的电池储能技术之一。

2、石墨毡具有比表面积高、耐高温、耐腐蚀和稳定性好等优势，因而通常用作氧化还原液流电池中的电极材料。然而，由于氧化还原电对在该电极上表现出较差的动力学和可逆性，因此，商用石墨毡的电化学活性较低，限制了其作为活性电极材料的使用。针对石墨毡亲水性和电化学活性差的问题，许多研究者致力于石墨毡电极的改性工作，传统的本征处理方法包括酸处理、碱处理和热处理，此外，其他处理方法包括负载纳米材料、金属及金属氧化物和杂原子掺杂等。其中，传统的本征处理方法虽然操作简单，但是提升电化学活性程度有限，近年来的研究相对较少。析氢反应作为液流电池充电过程中的副反应，不仅消耗了一部分充电电流，而且由于氢气泡的形成，降低了电极表面积的利用率，加速了充放电不本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种氮-铋共掺杂石墨毡的制备方法，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中的去油除杂预处理包括：将石墨毡依次浸泡在丙酮和去离子水中超声处理，然后经过多次洗涤、干燥得到去油除杂的石墨毡。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述干燥的温度为60-120 ℃，所述干燥的时间为12-72 h。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述的热处理温度为300-500 ℃，处理时间为3-6 h。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中所述尿素水溶液的浓度为20~40 g...

【技术特征摘要】

1.一种氮-铋共掺杂石墨毡的制备方法，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中的去油除杂预处理包括：将石墨毡依次浸泡在丙酮和去离子水中超声处理，然后经过多次洗涤、干燥得到去油除杂的石墨毡。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述干燥的温度为60-120 ℃，所述干燥的时间为12-72 h。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中所述的热处理温度为300-500 ℃，处理时间为3-6 h。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s3中所述尿素水溶液的浓度为20~40 g/l，浸渍处理的时间为18~24 h。

6.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张力婕，张英，曹中琦，王红涛，叶涵，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：