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[发明专利]一种液流电池流场优化设计方法及液流电池-CN202311030510.9在审
发明人： 赵天寿;潘律名;谢渐宇;韩美胜;曾林;魏磊 -专利权人：南方科技大学
申请日： 2023-08-16 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明涉及液流电池设计技术领域，提供了一种液流电池流场优化设计方法及液流电池。优化设计方法包括对液流电池流场进行初始化设计、根据设定条件对初始化流场模型的活性物质浓度进行仿真评估、将设定范围的所述死区区域对应流道的初始深度或/和初始宽度进行优化、将优化后流场模型作为新的初始化流场模型，进行传质死区评估，直至所述死区区域降低至0或设定的范围。液流电池流场优化的过程通过仿真模型实现，可以低成本和高效率地进行，利于高效地实现液流电池流场局部传质增强的自主优化，从而可以利于液流电池的性能优化和提升，利于提高液流电池的电流密度和能量效率，且可行性高、利于推广使用。
一种流电池流场优化设计方法

[发明专利]一种简易的提高钒电池性能的方法及应用-CN202111028529.0有效
发明人： 赵天寿;范新庄;王振宇 -专利权人：香港科技大学
申请日： 2021-09-02 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： H01M8/18 文献下载
摘要：本发明涉及电化学储能及化学电源技术领域，具体是指一种简易的提高钒电池性能的方法及应用。商用钒电解液主要为钒盐和硫酸的混合溶液，钒离子的浓度为1.5～1.8mol L‑1，硫酸的浓度为2.5～3.5mol L‑1。本发明采用同样浓度的硫酸溶液对钒电解液进行稀释，使钒电解液中活性离子的浓度降低到0.8～1.2mol L‑1，通过稀释钒电解液中活性物质的浓度，降低了钒电解液的粘度，进而提高了它的电导率，并且有效地改善了电解液在电极内部的传输，最终使钒电池的电压效率、能量效率和电解液利用率得到了显著提升。该方法简单易行，效果明显，可广泛用于钒电堆及其系统，来提高其电池及系统效率。
一种简易提高电池性能方法应用

[发明专利]一种抑制全钒液流电池容量衰减及在线恢复容量的方法-CN202210347588.2有效
发明人： 赵天寿;范新庄;王振宇 -专利权人：香港科技大学
申请日： 2022-04-01 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： H01M8/04298 文献下载
摘要：本发明涉及电化学储能领域，具体是指一种抑制全钒液流电池容量衰减及在线恢复容量的方法。针对全钒液流电池运行过程中电解液从负极逐渐迁移至正极导致的电池容量衰减问题，本发明采用使全钒液流电池电解液从正极流向负极的膜如：PBI基离子交换膜或其它阴离子交换膜或多孔膜(如：Celgard、Daramic、PE和PVDF基多孔膜等)，将其接在电池外的管路中或者与Nafion系列质子交换膜在电堆中混合使用，并通过调整PBI基离子交换膜或其它阴离子交换膜或多孔膜与Nafion系列膜的比例实现抑制全钒液流电池容量衰减及恢复其容量的目的。在未经优化的情况下，本发明可以将全钒液流电池的容量衰减速率降低为原来的41.62％，并且可以在不终止电池运行的情况下大幅恢复其放电容量(75.89％)。
一种抑制全钒液流电容量衰减在线恢复方法

[发明专利]一种液流电池用纳米纤维复合膜及其制备方法和应用-CN202111034988.X有效
发明人： 赵天寿;万昱含;范新庄 -专利权人：香港科技大学
申请日： 2021-09-04 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： H01M8/0221 文献下载
摘要：本发明涉及电化学储能领域，具体为一种液流电池用纳米纤维复合膜及其制备方法和应用。该复合膜包含一种具有良好离子电导率的三维全氟磺酸纳米纤维网络及一种具有良好离子选择性的非全氟聚合物基体，非全氟聚合物基体主要起离子选择作用，而其中内嵌的三维全氟磺酸纳米纤维网络则起离子传导作用。先采用静电纺丝法制备全氟磺酸纳米纤维，接着热压退火处理以提高导电网络的密度和交联程度，随后将全氟磺酸纳米纤维浸渍涂覆非全氟聚合物基体溶液，最后采用蒸发溶剂法，所制备的纳米纤维复合膜离子选择性强、质子电导率高、成本低廉，稳定性好以及易于工业放大，突破传统液流电池用全氟磺酸膜价格昂贵、离子选择性差的局限，适用于液流电池领域。
一种流电纳米纤维复合及其制备方法应用

[实用新型]液流电池储液罐及液流电池系统-CN202320999689.8有效
发明人： 赵天寿;韦东波;韩美胜;魏磊;陈留平;徐俊辉 -专利权人：南方科技大学;中盐金坛盐化有限责任公司
申请日： 2023-04-25 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： H01M8/04276 文献下载
摘要：本申请涉及液流电池技术领域，提供一种液流电池储液罐及液流电池系统，其中，液流电池储液罐包括第一储液罐体和第二储液罐体，第二储液罐体设于第一储液罐体的顶端，第二储液罐体连通于第一储液罐体，第二储液罐体沿轴向的任一横截面积均小于第一储液罐体沿轴向的任一横截面积；第一储液罐体和第二储液罐体围合形成存储腔，存储腔被配置为能够存储电解液；本申请实施例提供的液流电池储液罐，液面存在于第二储液罐体内时，液面的表面积相比于存在第一储液罐体时更小，因此电解液与空气的接触面积更小，从而电解液与空气接触氧化程度得以减弱，进而能够减缓液流电池的容量衰减。
流电池储液罐系统

[发明专利]一种高效转动式漏电流阻断器及其应用-CN202111028531.8有效
发明人： 赵天寿;任嘉友;范新庄 -专利权人：香港科技大学
申请日： 2021-09-02 - 公布日： 2023-09-15 - 主分类号： H01M8/0258 文献下载
摘要：本发明涉及液流电池技术领域，具体涉及一种高效转动式漏电流阻断器及其应用。本发明通过在液流电池的双极板或电极框上的进/出液口到反应区之间的主流道上安装转动式漏电流阻断器，利用转轮实现电解液在主流道中的间歇性流动，从而阻断了液流电堆内部的漏电流网络，消除了液流电堆的漏电流。本发明仅需在液流电池双极板或电极框的主流道上安置一个转动式漏电流阻断器，并不会改变液流电堆其他部分的结构，就可以基本消除漏电流的影响，进而实现液流电池效率和电解液利用率的大幅提高。本发明简单易行，效果显著，有望广泛应用于液流电池领域。
一种高效转动漏电阻断及其应用

[发明专利]基于联吡啶金属钴配合物的有机水相盐穴对称液流电池-CN202310556057.9在审
发明人： 赵天寿;刘斌;宋满荣;徐俊辉;陈留平;戴秋霞;姚圣鑫;王慧 -专利权人：中盐金坛盐化有限责任公司;南方科技大学;中盐盐穴综合利用股份有限公司
申请日： 2023-05-17 - 公布日： 2023-08-11 - 主分类号： H01M8/18 文献下载
摘要：本发明涉及液流电池储能技术领域，特别公开了基于联吡啶金属钴配合物的有机水相盐穴对称液流电池。本发明合成具有良好电化学可逆性及稳定性的联吡啶金属钴配合物作为正负极活性物质，构建了一种新型的有机水相盐穴对称液流电池，该电池具有成本低、循环稳定、电池寿命长等优点，这种有机水相盐穴对称液流电池在风能、光伏等可再生能源发电及电网调峰、调频等领域具有广阔的应用前景。
基于吡啶金属配合有机水相盐穴对称流电

[发明专利]一种液流电池修复系统及修复方法-CN202310301733.8有效
发明人： 赵天寿;韦东波;韩美胜;魏磊;陈留平;徐俊辉 -专利权人：南方科技大学;中盐金坛盐化有限责任公司
申请日： 2023-03-27 - 公布日： 2023-07-04 - 主分类号： H01M8/008 文献下载
摘要：为克服现有液流电池存在价态失衡的问题，本发明提供了一种液流电池修复系统，包括液流电池、液流电池价态检测装置、燃料电池和燃料电池负极储液装置，所述液流电池价态检测装置用于检测所述液流电池的电解液价态，所述燃料电池包括燃料电池正极模块、燃料电池负极模块，所述燃料电池正极模块与所述液流电池的电解液可控制通断地导通，所述燃料电池负极模块与所述燃料电池负极储液装置连通，所述燃料电池负极储液装置储存有液态还原剂。同时，本发明还公开了一种液流电池修复方法。本发明提供的液流电池修复系统通过燃料电池发电装置来精准调控电解液价态的方式，旨在有效恢复液流电池容量，延长液流电池的使用寿命，保证液流电池的使用性能。
一种流电修复系统方法

[发明专利]一种基于单层MoS2-CN202310130607.0在审
发明人： 赵天寿;邓程方;刘杰;于丰华;魏磊;韩美胜 -专利权人：南方科技大学
申请日： 2023-02-08 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： H01M4/58 文献下载
摘要：本申请实施例提供一种基于单层MoS2的复合材料及其制备方法、电池负极、锂电池，涉及电池新材料领域。单层MoS2的复合材料制备方法包括以下步骤：取前驱体液，前驱体液中含有质量比为1：(0.7～1)：(1～2)的异辛酸钴、四硫代钼酸铵和N，N‑二甲基甲酰胺；将前驱体液置于气相高压反应装置中，随后在保护气体环境中加热，以使得前驱体液分解成气相，并使得Co2+原位取代Mo4+，然后降温。本申请实施例的制备方法产率较高，生成的复合材料中单层MoS2不团聚且本征电导率较好，具有良好的离子输运能力，可提高电池的储锂容量、循环寿命和倍率性能。
一种基于单层 mos base sub

[发明专利]一种宽电化学窗口复合固体电解质及其制备方法-CN202010196325.7有效
发明人： 赵天寿;刘克;巫茂春 -专利权人：香港科技大学
申请日： 2020-03-19 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： H01M10/0565 文献下载
摘要：本发明涉及电化学储能领域，具体是指一种宽电化学窗口复合固体电解质及其制备方法。该复合固体电解质的成分为聚丙烯腈、锂盐、陶瓷填料以及保护层材料，其制备方法如下：首先通过球磨或加热搅拌制备复合电解质的前驱体浆料；然后采用流延成型法将该浆料涂于洁净的玻璃板上，烘干后得到PAN基复合固体电解质；最后制备保护层浆料，并通过旋涂法或流延成型法将其均匀涂于所得的PAN基复合固体电解质的一个表面上，烘干后即得该宽电化学窗口复合固体电解质。本发明的复合固体电解质具有电化学窗口宽(0～4.5V vs.Li/Li+)、厚度薄(5～300μm)、柔韧性好以及制备方法简单等优点，适用于锂离子电池、液流电池等领域。
一种电化学窗口复合固体电解质及其制备方法

[发明专利]一种液流电池复合电极及其制备方法、液流电池-CN202310296404.9有效
发明人： 赵天寿;郭瑾聪;谢渐宇;韩美胜;魏磊;陈留平;徐俊辉 -专利权人：南方科技大学;中盐金坛盐化有限责任公司
申请日： 2023-03-24 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： H01M4/96 文献下载
摘要：为克服现有液流电池的电极材料存在电化学稳定性不足的问题，本发明提供了一种液流电池复合电极，包括多孔碳电极本体以及形成于所述多孔碳电极本体表面的三维石墨烯，所述三维石墨烯的表面沉积有对液流电池电解液具有催化作用的金属催化剂颗粒。同时，本发明还公开了上述液流电池复合电极的制备方法以及包括上述液流电池复合电极的液流电池。本发明提供的液流电池复合电极具有高比表面积，高催化活性，高亲水性的特点。当所述液流电池复合电极应用于液流电池的时候，相比于原始碳毡，能量效率大幅度提高。
一种流电复合电极及其制备方法

[发明专利]碳电极复合材料及其制备方法、二次电池-CN202111335237.1在审
发明人： 赵天寿;魏磊 -专利权人：南方科技大学
申请日： 2021-11-11 - 公布日： 2023-05-12 - 主分类号： H01M4/88 文献下载
摘要：本申请属于电池技术领域，尤其涉及一种碳电极复合材料及其制备方法，以及一种二次电池。其中，碳电极复合材料的制备方法，包括以下步骤：将表面活化的碳材料与金属催化剂前驱体的溶液进行混合处理，水解并干燥，得到负载金属氧化物的碳复合材料；在惰性气氛下，对碳复合材料进行碳热反应，冷却得到包括多孔碳材料和包覆在所述多孔碳材料的孔隙内的金属碳化物的碳电极复合材料。本申请制备方法，通过一次碳热反应完成了碳材料表面造孔和金属碳化物原位负载两个步骤，制备效率高，有效提高了电极的活性比表面积，同时提高了电极的催化活性和稳定性，应用到二次电池中有利于提升电池的功率密度以及循环寿命。
电极复合材料及其制备方法二次电池

[发明专利]防护膜、地下空间电解液储存器及其制备方法、检漏系统及其检漏方法-CN202111325490.9在审
发明人： 赵天寿;魏磊 -专利权人：南方科技大学
申请日： 2021-11-10 - 公布日： 2023-05-12 - 主分类号： H01M8/04082 文献下载
摘要：本申请涉及检漏技术领域，本申请提供了防护膜、地下空间电解液储存器及其制备方法、检漏系统及其检漏方法，设置于电解液储存容器内壁表面上用于存储电解液，其包含彼此结合的导电层和防腐蚀层，且防腐蚀层与电解液接触。本申请提供的防护膜所含防腐蚀层可防止电解液对电解液储存容器内壁表面的腐蚀，防护膜所含导电层可作为检漏系统或检漏装置的一部分，进而完成对电解液的检漏工作。
防护地下空间电解液储存器及其制备方法检漏系统

[发明专利]一种液流电池流场板和液流电池-CN202211661497.2有效
发明人： 赵天寿;谢渐宇;潘律名;魏磊;徐俊辉;陈留平 -专利权人：南方科技大学;中盐金坛盐化有限责任公司
申请日： 2022-12-23 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： H01M8/026 文献下载
摘要：本发明适用于液流电池技术领域，提供了一种液流电池流场板和液流电池。所述液流电池流场板设置有用于供电解液流过的蛇形流道，所述蛇形流道具有第一端和第二端；所述蛇形流道沿所述第一端至第二端的方向，所述蛇形流道的深度无增大且至少有一处减小。所述液流电池具有上述的一种具有梯度的蛇形流道结构。本发明所提供的一种液流电池流场板和液流电池，其可以提高液流电池的性能，且可行性高、利于推广使用。
一种流电池流场板

[发明专利]一种多孔碳电极及其制备方法、液流电池-CN202310083620.5在审
发明人： 赵天寿;郭瑾聪;韩美胜;魏磊;陈留平;徐俊辉 -专利权人：南方科技大学;中盐金坛盐化有限责任公司
申请日： 2023-02-08 - 公布日： 2023-03-21 - 主分类号： H01M4/86 文献下载
摘要：为克服现有液流电池的碳电极存在的电催化活性不足的问题，本发明提供了一种多孔碳电极，包括多孔碳电极本体和锑纳米颗粒，所述多孔碳电极本体的表面形成有多个纳米孔，所述锑纳米颗粒嵌入并至少部分包覆于所述纳米孔中。同时，本发明还公开了上述多孔碳电极的制备方法以及包括上述多孔碳电极的液流电池。本发明通过一次碳热反应完成了多孔碳电极本体表面造孔以及锑纳米颗粒沉积的两个步骤，形成的催化剂锑纳米颗粒由于被包覆在纳米孔中，提高了储存稳定性，与多孔碳电极本体的结合强度以及电催化活性和电化学可逆性，减少了电荷传递阻力，提高了液流电池电压效率和能量效率。
一种多孔电极及其制备方法流电

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