[发明专利]一种全钒液流电池电极用碳毡的改性方法有效

专利信息
申请号: 201810385706.2 申请日: 2018-04-26
公开(公告)号: CN110416554B 公开(公告)日: 2021-02-02
发明(设计)人: 盛伟;张华民;马相坤;霍洋;刘盛林;倪泓;高涛;南明君;徐广民 申请(专利权)人: 大连融科储能装备有限公司
主分类号: H01M4/88 分类号: H01M4/88;H01M4/96;H01M8/18
代理公司: 大连智高专利事务所(特殊普通合伙) 21235 代理人: 祝诗洋
地址: 116103 辽宁省*** 国省代码: 辽宁;21
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摘要: 发明涉及储能电池领域,具体涉及一种全钒液流电池电极用碳毡的改性方法。采用等离子体喷枪对成卷碳毡表面进行流水线处理,极大降低操作复杂性,明显改善碳毡电极亲水性及化学稳定性。本发明实现全自动化生产,活化后碳毡的性能较稳定无明显波动,无需人工操作及实时监管,安全稳定成本低并且产率大幅增加明显简化生产流程。
搜索关键词: 一种 全钒液 流电 电极 用碳毡 改性 方法
【主权项】:
1.一种全钒液流电池电极用碳毡的改性方法,其特征在于,包括以下步骤:将未经过活化处理的成卷碳毡,通过滚轴传动送入活化区内经过气体等离子喷枪活化处理,在碳毡碳纤维表面生长含氧官能团,其中等离子喷枪活化过程中条件为:以空气、氧气、氮气中一种或两种以上气体作为气源,气体流速0.1‑100ml/min,喷头与碳毡表面距离0.1‑10cm,喷头行速0.1‑50cm/s,等离子喷枪功率2000‑25000W。
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  • 本申请涉及一种催化层的制备方法,所述方法包括如下步骤:提供支撑层,将所述支撑层浸泡到甲醇中;将二甲基咪唑和硝酸锌溶解到浸泡有所述支撑层的甲醇中得到预制液,所述支撑层的表面反应形成金属有机框架,得到预制层;将所述预制层洗净、干燥后,浸泡到混合溶液中,所述混合溶液的溶剂为醇溶剂和水中的至少一种,溶质包括过渡金属离子和氯铂酸;将浸泡后的预制层干燥后在预定温度下和还原性气氛中热处理,使金属有机框架碳化,得到所述催化层。本申请通过将金属有机框架材料碳化后形成催化层,在原位合成金属有机框架,性质均一,能够形成一致性较强的催化层。
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  • 张军;史莹飞;石俊峰 - 龙蟠科技研发(江苏)有限公司;江苏龙蟠氢能源科技有限公司
  • 2023-06-21 - 2023-10-20 - H01M4/88
  • 本发明公开了一种CCM型质子交换膜燃料电池膜电极及其制备方法,所述膜电极由具有催化剂涂层的质子交换膜和设置在其两侧的阳极扩散层和阴极扩散层经热压处理制得,具有催化剂涂层的质子交换膜为经含铂碳催化剂的浆料表面处理的Nafion膜。本发明利用热压工艺对膜电极中的离聚物进行重组,优化气相O2、液相H2O以及固相催化剂的三相界面结构,减少铂迁移/团聚和碳腐蚀,提升大电密工况下的水管理能力及气体传质效率,从而降低电池长久应用下的性能衰减。本发明采用的热压处理工艺工序简单,批次稳定性高,处理后的膜电极的电池性能优越且稳定输出,具有良好的应用前景。
  • 一种ZIF-8衍生的Fe-D-N-C氧还原电催化剂及其制备方法-202310836354.9
  • 高云芳;吴峰;武海华 - 浙江工业大学
  • 2023-07-10 - 2023-10-20 - H01M4/88
  • 本发明属于无机功能材料领域,具体涉及一种ZIF‑8衍生的Fe‑D‑N‑C氧还原电催化剂及其制备方法。本发明基于沸石咪唑酯骨架(ZIF‑8)结构,将亚铁盐和联吡啶的络合物原位包覆于其中,与成核促进剂协同配合,形成氮、碳含量高、分散均匀、稳定性好的前驱体Fe‑D‑ZIF;在惰性气氛下对前驱体Fe‑D‑ZIF进行变速升温热解,制得的负载铁的十二面体Fe‑D‑N‑C氧还原电催化剂分散性良好、催化性能优异、产率高,对ORR反应表现出优异的电催化活性。本发明制备的Fe‑D‑N‑C氧还原电催化剂在生成过程中自催化生成了碳纳米管,碳纳米管作为导电通道,将金属原子和ZIF‑8连接,从而形成稳定的3D网络,有利于提供高效的电荷转移并创建丰富的气体扩散通道,促进传质的过程,从而提高催化剂性能。
  • 一种燃料电池气体扩散层用碳纸的浸渍工艺-202310949970.5
  • 周志强;屈亮;芦然;徐哲;李雪飞;康迪菘 - 浙江华熔科技有限公司
  • 2023-07-31 - 2023-10-20 - H01M4/88
  • 本发明涉及一种燃料电池气体扩散层用碳纸的浸渍工艺,步骤一、将面密度为30g/m²的碳纤维毡切片,步骤二、将酚醛树脂与乙醇按质量比配好,步骤三、将切片后的碳纤维毡浸没于配制好的酚醛树脂乙醇溶液中10min,将浸有溶液的碳纤维毡平铺于钢丝网板上,然后放入鼓风干燥箱中使溶剂乙醇挥发,步骤四、开启热压成型机待其温度到达之后,对碳纤维毡进行压制后得到碳纸样品,步骤五、将热压完的碳纸样品放入炭化炉中,设置好升温程序,待炉内温度冷却到室温后取出样品,步骤六、将炭化完的碳纸样品放入高温石墨化炉中,将石墨化炉中完全置换为Ar气氛,设置好升温程序,待炉内温度降到室温后取出碳纸样品;工艺流程简单、产品性能优良。
  • 一种燃料电池气体扩散层制备方法-202311078518.2
  • 郭海鹏;刘文明;张义煌;李刚;郭显斌;吴楚 - 无锡威孚高科技集团股份有限公司
  • 2023-08-25 - 2023-10-20 - H01M4/88
  • 本发明提供一种燃料电池气体扩散层制备方法,包括以下步骤:将基材放入疏水剂溶液中浸渍,随后在浸渍后的基材上等间隔涂覆疏水剂从而在基材上交错形成高浓度疏水区域和低浓度疏水区域,之后经一次烧结得到半成品,随后涂覆微孔层浆料,最后经二次烧结得到燃料电池气体扩散层。本发明在基材疏水时,先对基材进行低浓度的整体疏水,烘干后,再利用超声喷涂的方式将更高浓度的疏水剂涂敷在基材指定区域,避免传统方法为提高气体扩散层疏水性,添加疏水剂含量高导致基材孔隙率较低、电阻较大的现象。
  • 一种海胆状钴基纳米复合材料催化剂的制备方法及其应用-202310676704.X
  • 李书存;成晓畅;乔玉卿;马崇崇 - 燕山大学
  • 2023-06-08 - 2023-10-20 - H01M4/88
  • 本申请涉及锂氧电池技术领域,更具体地说,它涉及一种海胆状钴基纳米复合材料催化剂及其制备方法和应用。所述制备方法包括以下步骤:S1:将Co(NO3)2.6H2O、Ni(NO3)2.6H2O和尿素依次溶于超纯水和乙醇中,搅拌30min‑45min,制得混合溶液;S2:所述混合溶液装入50mL特氟龙内衬不锈钢高压釜中,所述高压釜置于烘箱中,制得合成材料;S3:所述合成材料先用去离子水洗涤,再用乙醇洗涤3‑4次,放入真空干燥箱中,得到干燥的样品;S4:将干燥的样品放入管式炉中煅烧,在N2气氛下高温煅烧,得到CoNiO2。制备方法简单、合成具有大的比表面积的纳米复合纳米材料,电化学性能良好,形貌可控。
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