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[发明专利]一种液流电池用泡沫碳电极制备方法-CN202210334671.6在审
发明人：刘建国;张希昊;何虹祥;赵金玲;严川伟 -专利权人：中国科学院金属研究所
申请日： 2022-03-30 - 公布日： 2023-10-24 - 主分类号： H01M4/88 文献下载
摘要：本发明涉及液流电池电极材料技术领域，具体为一种液流电池用泡沫碳电极制备方法。该方法首先对三聚氰胺泡沫进行超声清洗干燥，然后将清洗后的泡沫浸泡于含石墨烯的溶液中，再将其置于惰性气氛管式炉中碳化，最后进行清洗和干燥即获得所述液流电池泡沫碳电极材料。本发明制备的三聚氰胺泡沫基电极经过石墨烯包覆之后具有较好的电导率、机械性能以及较好的催化活性，提高了液流电池的电池性能，为液流电池电极的发展提供了新思路。
一种流电泡沫电极制备方法

[发明专利]一种结构可控的泡沫碳基液流电池电极材料制备方法-CN202210334673.5在审
发明人：刘建国;张希昊;赵金玲;何虹祥;严川伟 -专利权人：中国科学院金属研究所
申请日： 2022-03-30 - 公布日： 2023-10-24 - 主分类号： C01B32/05 文献下载
摘要：本发明涉及液流电池电极技术领域，具体为一种结构可控的泡沫碳基液流电池电极材料制备方法。该方法首先配置甲醛—三聚氰胺树脂，之后向其中加入表面活性剂、催化剂，再将其置于烘箱内发泡固化得到具有不同结构的三聚氰胺泡沫，最后将得到的泡沫置于惰性气氛管式炉中碳化得到所需的三聚氰胺泡沫基电极。经过研究发现，不同的制备工艺对泡沫的结构有着重要的影响，进而也影响着电极的性能。本发明制备的结构可控的泡沫碳基液流电池电极材料具有较高的比表面积和电导率，作为液流电池的电极具有优越的性能，为液流电池电极的发展提供了新思路。
一种结构可控泡沫碳基液流电电极材料制备方法

[发明专利]一种双梯度分布的碳纤维电极的制备方法及其在液流电池中的应用-CN202011009540.8有效
发明人：范新庄;徐泽宇;王绍亮;刘建国;严川伟 -专利权人：中国科学院金属研究所
申请日： 2020-09-23 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： H01M4/88 文献下载
摘要：本发明涉及氧化还原液流电池技术领域，具体为一种双梯度分布的碳纤维电极的制备方法及其在液流电池中的应用。以高度石墨化的碳纤维毡为基体，通过改进的乙醇火焰法在其表面形成在电极厚度方向上呈梯度分布特征的碳纤维/纳米短纤复合电极。碳纤维/纳米短纤复合电极不仅在微观层面上存在氧官能团在纤维径向方向上的梯度分布，而且在宏观层面上存在纳米短纤在电极厚度方向上的梯度分布，从而形成了具有双梯度分布特征的碳纤维电极。本发明制备的双梯度分布的碳纤维电极具有电导率高、表面积大、电催化活性高、离子传输性能好以及成本低廉、制备方法简单等优点，适用于氧化还原液流电池领域。
一种梯度分布碳纤维电极制备方法及其流电中的应用

[发明专利]一种儿茶酚类正极电解液及其在液流电池中的应用-CN201910826088.5有效
发明人：李享容;唐奡;严川伟 -专利权人：中国科学院金属研究所
申请日： 2019-09-03 - 公布日： 2023-03-24 - 主分类号： H01M8/18 文献下载
摘要：本发明涉及液流电池领域，具体为一种使用儿茶酚及其衍生物作为活性物质的电解液及其在液流电池中的应用。正极电解液由正极活性物质和支持电解液组成，正极活性物质为儿茶酚或其衍生物，支持电解液为酸性水溶液。正极活性物质包括儿茶酚、多巴胺、肾上腺素、异丙肾上腺素、去氧肾上腺素及其盐中的一种或两种以上。支持电解液的电解质包括硫酸、盐酸、硝酸、磷酸等强酸中的一种或两种以上。本发明中提到的儿茶酚类正极电解液及其液流电池具有电化学活性好、无毒，不含任何稀有元素的优势，电池容量高、安全可靠，价格和资源优势明显。
一种儿茶酚正极电解液及其流电中的应用

[发明专利]一种电镀溶液及碱性电解水制氢用电极板的制备方法-CN202110528854.7在审
发明人：赵焕;刘伟华;张开悦;刘建国;严川伟 -专利权人：中国科学院金属研究所
申请日： 2021-05-14 - 公布日： 2022-12-02 - 主分类号： C25D3/56 文献下载
摘要：本发明涉电解水制氢领域，特别是一种可以在碳钢表面获得镍磷合金的电镀溶液及碱性电解水制氢用电极板的制备方法。电镀溶液成份为：硫酸镍130～240g/L，氯化镍15～45g/L，硫酸钠25～40g/L，次磷酸钠6～30g/L，亚磷酸5～25g/L，硼酸20～30g/L，其余为水。碱性电解水制氢用电极板采用碳钢作为基体，基体表面电镀镍磷合金。本发明提供的电极板用于电解水制氢时，具有优异的耐蚀性，大大延长了极板的使用寿命；镀层结晶致密，表面光亮，有利于氢气泡的逸出，产氢效率更高。
一种电镀溶液碱性电解水用电极板制备方法

[发明专利]一种全钒氧化还原液流电池用超薄膜及其制备方法-CN202010221714.0有效
发明人：刘建国;张登华;徐泽宇;赵丽娜;严川伟 -专利权人：中国科学院金属研究所
申请日： 2020-03-26 - 公布日： 2022-10-04 - 主分类号： H01M8/1069 文献下载
摘要：本发明公开了一种全钒氧化还原液流电池用超薄膜及其制备方法，属于全钒氧化还原液流电池(VRFB)电池隔膜技术领域。该方法首先采用静电纺丝制备全氟磺酸树脂纺丝膜，然后将所得全氟磺酸树脂纺丝膜浸泡在浓度为3～20wt.％的全氟磺酸树脂的乙醇溶液中，之后烘干成膜，重复浸泡‑烘干的过程3‑10次，即获得所述全钒氧化还原液流电池用超薄膜。本发明制备的超薄膜具有较好的阻钒性、机械性能以及较好的导电性，使VRFB具有较好的电池性能，为全钒氧化还原液流电池隔膜的发展提供新思路。
一种氧化原液流电池用超薄膜及其制备方法

[发明专利]一种复合膜的制备方法-CN201810115398.1有效
发明人：赵丽娜;肖伟;刘建国;严川伟 -专利权人：中国科学院金属研究所
申请日： 2018-02-06 - 公布日： 2022-05-31 - 主分类号： H01M8/0239 文献下载
摘要：本发明涉及一种复合膜的制备方法，属于离子膜制备领域。以化学稳定性好的全氟磺酸树脂为膜材料主体，混入不同功能的聚合物，通过有机溶剂将树脂溶解获得浆料，加入添加剂，混合均匀成凝胶的物料；将凝胶的物料投入挤出机中挤出成型，将成型后的膜进入不同温度段环境中，不同温度段由高向低依次递减，经过梯度热处理的膜进入萃取剂进行萃取，取出膜进入去离子水洗涤，热辊压延收卷，获得多孔离子交换复合膜。本发明复合膜的连续制备工艺简单，所制备膜低溶胀、尺寸稳定性好、机械强度高、钒离子渗透率低、具有良好的化学、热稳定性，适用于全钒氧化还原液流电池，操作简单，对设备和操作人员的要求不高。
一种复合制备方法

[发明专利]一种正负极电解液不同pH值的双膜水相有机液流电池-CN202011228555.3在审
发明人：李享容;刘全兵;唐奡;严川伟 -专利权人：中国科学院金属研究所
申请日： 2020-11-06 - 公布日： 2022-05-06 - 主分类号： H01M8/18 文献下载
摘要：本发明属于储能液流电池技术领域，特别涉及一种正负极电解液不同pH值的双膜水相有机液流电池。采用两个离子膜(阳离子隔膜、阴离子隔膜)，以及三腔室(正半电池腔室、中间腔室和负半电池腔室)的结构，将正负极电解液分隔，有效抑制电化学寄生反应，提高电压窗口，构建具有高电压、高能量密度的水相有机液流电池体系。正极电解液包括儿茶酚基化合物、酸性助剂和水，负极电解液包括负极活性物质、碱性助剂和水。酸性正极溶液可以提高析氧副反应电位，碱性负极溶液可降低析氢副反应，以酸性溶液作为正极电解液，碱性溶液作为负极电解液，可有效抑制副反应发生，提高电池电压窗口，大幅提升电池功率密度，降低电池成本。
一种负极电解液不同 ph 双膜水相有机流电

[发明专利]一种用于全铁液流电池的负极电解液-CN202111441628.1在审
发明人：唐奡;宋玉玺;严川伟;李瑛 -专利权人：中国科学院金属研究所
申请日： 2021-11-30 - 公布日： 2022-04-22 - 主分类号： H01M8/18 文献下载
摘要：本发明属于液流电池储能技术领域，尤其涉及一种用于全铁液流电池的负极电解液。电解液是在亚铁离子和支持电解质中加入二甲基亚砜或者其衍生物，亚铁离子作为活性物质，支持电解液调节负极电解液的pH并提高电解液离子电导率，二甲基亚砜或者其衍生物添加使得亚铁离子沉积反应时更加均匀致密，减少析氢反应并提高负极反应的可逆性。本发明的全铁液流电池负极电解液成本低，操作简便，并能有效提高全铁液流电池的循环寿命。
一种用于全铁液流电负极电解液

[发明专利]一种液流电池正负极电解液迁移控制方法-CN201910826092.1有效
发明人：唐奡;宋玉玺;李享容;严川伟 -专利权人：中国科学院金属研究所
申请日： 2019-09-03 - 公布日： 2022-04-05 - 主分类号： H01M8/04276 文献下载
摘要：本发明涉及液流电池领域，具体为一种液流电池正负极电解液迁移控制方法。先利用达西定律，构建膜两侧正负极电解液的体积迁移速率与膜两侧压力差的关系，并进一步基于达西定律获得正负极多孔介质压力差与电解液体积流量及粘度的关系，实现正负极电解液体积流量、正负极电解液粘度与膜两侧电解液体积迁移速率关系的有效构建。以此为基础，通过正负极电解液的粘度值来调控正负极电解液体积流量比，实现对膜两侧电解液迁移的有效控制。本发明充分利用正负极电解液物理化学性质和多孔介质的规律，不引入复杂设计或设备前提下，有效减小膜两侧电解液迁移速率，实现对液流电池容量衰减的有效控制，大幅降低液流电池系统的运维成本。
一种流电负极电解液迁移控制方法

[发明专利]一种多孔复合离子膜的连续化制备方法-CN201810110936.8有效
发明人：赵丽娜;肖伟;刘建国;严川伟 -专利权人：中国科学院金属研究所
申请日： 2018-02-05 - 公布日： 2022-04-05 - 主分类号： H01M8/1018 文献下载
摘要：本发明公开了一种多孔复合离子膜的连续化制备方法，属于全钒氧化还原液流电池技术领域。该方法是以化学稳定性好的全氟磺酸树脂为膜材料主体，加入不同功能的聚合物和添加剂，投入挤出机料斗中进行熔融塑化，挤出成型，将成型后的膜进入几个温度段进行降温，温度由高向低依次递减，降温后的膜进入萃取液中进行萃取，将添加剂萃取出来而致孔，最后将萃取后的膜进入去离子水洗涤，收卷成膜，得到多孔复合离子膜。本发明中离子复合膜的连续制备工艺简单，所制备膜低溶胀、尺寸稳定性好、机械强度高、钒离子渗透率低、具有良好的化学、热稳定性，可适用于全钒氧化还原液流电池(VRB)，操作简单，对设备和操作人员的要求不高。
一种多孔复合离子连续制备方法

[发明专利]一种析氢抑制型钒电池用负极材料及其制备方法-CN202011024389.5在审
发明人：范新庄;井明华;徐泽宇;王绍亮;刘建国;严川伟 -专利权人：中国科学院金属研究所
申请日： 2020-09-25 - 公布日： 2022-03-29 - 主分类号： H01M4/86 文献下载
摘要：本发明涉及液流电池技术领域，具体为一种析氢抑制型钒电池用负极材料及其制备方法。针对钒电池负极反应和析氢副反应耦合在一起的特征，在负极材料的制备过程或后处理过程中在其表面修饰适量的析氢抑制剂(In,Sn,Bi等)，从而得到一种析氢抑制型钒电池用负极材料。该析氢抑制型钒电池用负极材料，一方面有效的提高了析氢过电位，抑制了析氢副反应的进行，并且避免了析氢副反应造成的电化学表面积降低的现象，实现了钒电池库伦效率的提高；另一方面对负极反应还具有一定的电催化活性，从而促进了负极过程的进行，同时提高了钒电池的电压效率，从而使钒电池的电池性能得到显著的提升。
一种抑制电池负极材料及其制备方法

[发明专利]一种高效电芬顿阴极材料的构建方法及在水处理中的应用-CN202011009555.4在审
发明人：范新庄;徐泽宇;王绍亮;刘建国;严川伟 -专利权人：中国科学院金属研究所
申请日： 2020-09-23 - 公布日： 2022-03-29 - 主分类号： C02F1/467 文献下载
摘要：本发明涉及电化学及水处理技术领域，具体是指一种高效电芬顿阴极材料的构建方法及在水处理中的应用。针对传统电芬顿阴极材料依然存在传质差、H2O2生成电流效率低等缺点，本发明以碳纤维为研究对象，在碳纤维的后处理过程中，依次通过预氧化、碳化、石墨化和活化等过程，从而得到具有合适孔结构、较高比表面、良好电导率和电化学活性的电芬顿阴极材料。本发明得到的碳纤维电极，其基底具有较高的石墨化度，因此具有优良的电导率；而其表面具有大量的沟壑和丰富的含氮官能团，因为具有较高的比表面和良好的二电子氧还原活性。此外，本发明得到的碳纤维电极还具有优良的介孔结构，能够有效的改善电芬顿过程的传质步骤。
一种高效电芬顿阴极材料构建方法水处理中的应用

[发明专利]一种铁铬液流电池用有机-无机复合膜及其制备方法-CN201811189320.0有效
发明人：赵丽娜;刘建国;肖伟;严川伟 -专利权人：中国科学院金属研究所
申请日： 2018-10-12 - 公布日： 2022-02-01 - 主分类号： H01M8/1051 文献下载
摘要：本发明公开了一种铁铬液流电池用有机‑无机复合膜及其制备方法，属于铁铬液流电池用离子交换膜技术领域。将PET无纺布与全氟磺酸膜复合，同时引入介孔硅分子筛，采用流延法，用PET无纺布作为连接层，通过调整成膜工艺制备有机‑无机复合膜。本发明制备的复合隔膜具有良好的阻活性离子性能、机械性能、化学稳定性、良好的耐温性能，以及良好的单个VRB电池性能、成本低廉等优点，可广泛地应用于铁铬液流电池领域。
一种铁铬液流电有机无机复合及其制备方法

[发明专利]一种钒电池用高导电双极板及其连续加工装置和方法-CN201711034602.9有效
发明人：侯绍宇;刘建国;严川伟 -专利权人：中国科学院金属研究所
申请日： 2017-10-30 - 公布日： 2021-10-22 - 主分类号： H01M8/0228 文献下载
摘要：本发明涉及钒电池制造领域，具体为一种钒电池用高导电双极板及其连续加工装置和方法。该装置为沿双极板母板进入方向依次有三辊压光机、定位辊、加热保温装置和定型辊，三辊压光机上设有喷涂装置，喷涂装置有两个，分别位于双极板母板两侧的上方，分别设在上辊和中辊之间以及中辊和下辊之间。该方法为双极板母板通过三辊压光机并通过设置在三辊压光机上的喷涂装置，在双极板两侧上方设置喷枪直接将导电涂料喷涂在双极板表面，并通过加热保温装置后由定型辊压制成型。本发明采用喷涂导电涂料在双极板表面，形成均匀致密的高导电涂层，涂层一致性好，降低双极板与电极间的接触电阻，提高电池的能量效率。
一种电池导电极板及其连续加工装置方法

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