[发明专利]复合电极材料、其制备方法及其在全钒液流电池中的应用

摘要

本发明公开了一种复合电极材料、其制备方法及其在全钒液流电池中的应用。该制备方法包括以下步骤：将有机碳源前驱体溶于水或有机溶剂或其混合物中；加入一定量的微纳米球形颗粒材料作为硬模板；将三维碳基底材料置于悬浮液中充分浸渍，然后将其置于管式炉里进行碳化，最后将材料酸洗以除去作为硬模板的颗粒，并进行反复水洗、干燥。该复合电极材料的表面呈均匀多孔的形貌，孔道贯通，孔径尺寸为微纳米级别，具有较高的比表面积和孔隙率，同时表面含有一定数量的含氧官能团如羟基、羧基、内酯基等。该复合电极材料可同时用作全钒液流电池电极材料，具有较强的电催化活性，明显降低了VO2+/VO2+氧化还原电对电极反应的电荷传递阻抗及由此产生的极化过电位。

主权项

一种制备用于全钒液流电池的复合电极材料的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：1)将有机碳源前驱体溶于水、或有机溶剂、或水和有机溶剂的混合物中；2)向上述溶液中加入微纳米颗粒状材料作为硬模板，然后将它们置于超声波洗槽中进行震荡，直至形成分散均匀的悬浮液；3)将三维碳基底材料置于所述悬浮液中进行充分浸渍，以使所述三维碳基底材料的内部表面被均匀包覆，然后将经包覆的三维碳基底材料取出，并放入真空干燥箱内在室温下进行干燥；4)将以上经干燥的材料置于程序升温管式炉中，并向所述炉中通入惰性气体，然后将所述炉的温度升高至目标温度，以将所述有机碳源前驱体碳化，然后将所述炉自然冷却至室温；5)使用酸溶液对经碳化的材料进行酸洗，以除去作为硬模板的所述微纳米颗粒状材料；6)使用去离子水对经酸洗的材料进行反复洗涤，以除去材料表面残留的酸和盐杂质，然后将其放入真空干燥箱内在室温下进行干燥备用。