[发明专利]钒电池用电极的制备方法

摘要

本发明涉及钒电池用电极的制备方法，属于氧化还原液流电池技术领域。本发明解决的技术问题是提供钒电池用电极的制备方法，利用聚合方法制备含有纳米级金属粉末的功能性聚丙烯腈共聚物，然后按照所需要的比例与常规聚丙烯腈原液进行共混、纺丝、织毡、石墨化等工艺制备出钒电池专用碳毡。使用该方法制备的碳毡，因金属粉末在碳毡的石墨化过程中会与碳原子形成杂环或者嵌于碳环中，可防止在长期的使用中，因电解液的冲刷金属离子从碳毡上剥离。本发明方法不需要进行表面处理，可以避免如氧化法处理带来的费时、不经济的问题，也可解决用表面沉积法处理引入的活性物质会剥落的问题。

主权项

钒电池用电极的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：a、将纳米级金属粉末与有机溶剂混合均匀，金属粉末的质量与有机溶剂的体积比为5～10g:60～70ml；所述有机溶剂为二甲基亚砜或四氢呋喃；b、.将丙烯腈、丙烯酰胺、引发剂及加金属粉末后的有机溶剂放入反应容器中，丙烯腈和丙烯酰胺的总体积为反应容器中物质体积的15～35％，按体积比，丙烯腈:丙烯酰胺为85～98:2～15，引发剂占丙烯腈和丙烯酰胺的总质量的0.3～1.5％；搅拌混匀后，在氮气保护下，于60～70℃反应20～30小时，得到功能性聚丙烯腈溶液；c、将功能性聚丙烯腈溶液与聚丙烯腈原液混合，得到钒电池专用聚丙烯腈溶液，所述钒电池专用聚丙烯腈溶液中，金属粉末的含量为0.5～5wt％；d、将钒电池专用聚丙烯腈溶液喷丝、纺织成毡后，将毡放于碳化炉中，于170～280℃下进行预氧化100～140分钟，然后通入高纯N2，于温度600～800℃反应100～200分钟，然后在高纯N2保护下冷却到室温，即得钒电池用电极。