[发明专利]一种基于膜电极的多硫化物液流电池的组装及测试方法

权利要求书

1.一种基于膜电极的多硫化物液流电池，其特征在于，电池的负极上刮涂有第一催化剂层，电池的阳离子交换膜上靠近负极的一侧面上喷涂有第二催化剂层。

2.根据权利要求1所述的基于膜电极的多硫化物液流电池，其特征在于，所述第一催化剂层和第二催化剂层的催化剂材料为石墨烯负载的过渡金属硫化物或过渡金属-氮-碳材料。

3.根据权利要求2所述的基于膜电极的多硫化物液流电池，其特征在于，所述石墨烯负载的过渡金属硫化物选自CoS_x@rGO、CuS_x@rGO、Ni₃S₄@rGO、Ni_1-xCo_xS₂@rGO、Ni_3-xCo_xS₄@rGO中的一种或几种。

4.根据权利要求2所述的基于膜电极的多硫化物液流电池，其特征在于，所述过渡金属-氮-碳材料选自Fe-N-C、Co-N-C、Ni-N-C中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的基于膜电极的多硫化物液流电池，其特征在于，所述第一催化剂层的催化剂的载量为2-30mg/cm²，所述第二催化剂层的催化剂的载量为1-20mg/cm²。

6.一种权利要求1至5任一项所述的基于膜电极的多硫化物液流电池的组装方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，将催化剂材料制备成刮涂浆料，刮涂于负极的表面；

S2，将催化剂材料制备成喷涂浆料，喷涂于阳离子交换膜的表面；

S3，组装多硫化物液流电池，保证阳离子交换膜喷涂有催化剂的一面朝向负极。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述将催化剂材料制备成刮涂浆料或喷涂浆料为：将催化剂材料均匀分散在有机溶剂A中，同时将粘结剂溶于有机溶剂B中，混合两种溶液，超声分散得到刮涂浆料或喷涂浆料。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述有机溶剂A选自乙醇、异丙醇或正丙醇中的一种或多种；所述有机溶剂B选自N，N-二甲基甲酰胺或N-甲基吡咯烷酮中的一种或多种；所述粘结剂选自PVDF、PTFE、Nafion中的一种或多种。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述催化剂材料和粘结剂的质量比为20：1-2：1。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，喷涂后的阳离子交换膜在80℃-200℃，0.1-10MPa下热压1-20min。