一种钒电池用接枝改性磺化聚苯并咪唑复合膜及制备方法

    公开(公告)号:CN118899489A

    公开(公告)日:2024-11-05

    申请号:CN202411393058.7

    申请日:2024-10-08

    摘要: 本发明涉及全钒液流电池离子传导膜技术领域,公开了一种钒电池用接枝改性磺化聚苯并咪唑复合膜及制备方法,该复合膜是通过对磺化聚苯并咪唑进行接枝改性,使其接上疏水柔性支链和亲水支链后成膜而成。还包括以下步骤:S1:配置磺化聚苯并咪唑溶液;S2:制备疏水支链接枝改性磺化聚苯咪唑溶液;S3:制备亲疏水支链接枝改性磺化聚苯并咪唑溶液;S4:制备接枝改性磺化聚苯并咪唑复合膜。本发明接枝改性磺化聚苯并咪唑聚合物链段上同时具备亲疏水支链,可通过调控亲疏水支链的比例,调控复合膜的综合性能,使得复合膜在高阻钒特性的同时具备高的质子传导密度,进而提升钒电池的能量效率。

    一种钒电池用亲疏水双梳型两性复合膜及其制备方法

    公开(公告)号:CN118899488A

    公开(公告)日:2024-11-05

    申请号:CN202411393029.0

    申请日:2024-10-08

    摘要: 本发明公开了一种钒电池用亲疏水双梳型两性复合膜及其制备方法,该复合膜是通过对磺化聚苯并咪唑进行接枝改性,使其接上疏水支链和亲水支链后成膜而成。还包括以下步骤:S1:配置磺化聚苯并咪唑溶液;S2:制备亲疏水双梳型磺化聚苯并咪唑;S3:制备亲疏水双梳型磺化聚苯并咪唑复合膜;S4:制备亲疏水双梳型两性复合膜。本发明在磺化聚苯并咪唑聚合物链段中引入了疏水和亲水支链,使得疏水链段的聚集得以改善,从而改善了微相分离的形态,使得三维离子通道在低吸水率的情况下可以显著提高离子迁移率和传输效率,同时PBI主链的咪唑基形成离子交联结构,改善膜的机械性能并增加膜质子传输密度,进一步提升钒电池的电压及能量效率。

    一种非对称的全钒液流电池用多孔膜及其制备方法

    公开(公告)号:CN118767697A

    公开(公告)日:2024-10-15

    申请号:CN202411253393.7

    申请日:2024-09-09

    摘要: 本发明涉及全钒液流电池隔膜技术领域,公开了一种非对称的全钒液流电池用多孔膜的制备方法,包括以下步骤:添加致孔剂的高分子聚合物通过相分离制备多孔基膜,通过活化剂对多孔基膜进行羟基化改性;通过采用烯酰氯和烯磺酸对多孔基膜的一侧进行接枝交联改性,使膜表面带负电;采用卤素咪唑对多孔基膜的另一侧进行接枝改性,使膜表面带正电。本发明制备的全钒液流电池用多孔膜具有表面电荷的不对称性,可以提高多孔膜的阻钒率,提升电池的库伦效率;多孔膜两侧不同的改性方法能调控多孔膜孔径,在提升阻钒率的同时也可以增加质子传输效率,提升电池的电压效率和能量效率。

    一种多层核壳结构改性石墨毡的制备方法

    公开(公告)号:CN118645640A

    公开(公告)日:2024-09-13

    申请号:CN202411102805.7

    申请日:2024-08-13

    摘要: 本发明公开了一种多层核壳结构改性石墨毡的制备方法,属于全钒液流电池电极技术领域,至少包括以下步骤:制备银纳米线,在银纳米线表面合成二氧化硅包覆层形成核壳结构银纳米线,进一步在核壳结构银纳米线和石墨毡上原位合成聚多巴胺包覆层,在石墨毡纤维表面形成聚多巴胺/二氧化硅/银纳米线复合包覆层;随后在惰性气体下高温煅烧,得到碳/二氧化硅/银纳米线改性的石墨毡,本发明制备碳/二氧化硅/银纳米线三层结构杂化层,引入更多的导电网络及活性位点,此外,经过聚多巴胺煅烧后的碳层不仅能够将核壳结构银纳米线牢牢固定在石墨毡表面,同时形成氮元素掺杂,提供更多的钒离子反应位点,提升电极电化学活性。

    一种增强反应活性位点的石墨毡电极及其制备方法

    公开(公告)号:CN118352549B

    公开(公告)日:2024-09-03

    申请号:CN202410786101.X

    申请日:2024-06-18

    摘要: 本发明公开了一种增强反应活性位点的石墨毡电极及其制备方法,包括表面修饰处理:将石墨毡浸渍于表面修饰液,干燥后进行热处理,盐酸溶液清洗,干燥,得到表面修饰的石墨毡;活性增强处理:表面修饰的石墨毡浸渍于活性增强液中,水浴保温,干燥后进行热处理,得到活性增强的石墨毡;缺氧处理:将活性增强的石墨毡进行雾化处理,结束后转入气氛炉中进行热处理,得到一种增强反应活性位点的石墨毡电极。本发明能够增强石墨毡电极的活性位点、反应活性和电导率,减小电池反应活化极化和欧姆极化,提高电池的电压效率和能量效率。

    一种钒电池用高活性多孔碳布电极及其制备方法

    公开(公告)号:CN118431495A

    公开(公告)日:2024-08-02

    申请号:CN202410895171.9

    申请日:2024-07-05

    摘要: 本发明涉及全钒液流电池电极技术领域,一种钒电池用高活性多孔碳布电极及其制备方法,包括以下步骤:静电纺丝制备聚丙烯腈纤维膜;在聚丙烯腈纤维膜上水热合成二氧化铱掺杂铯钨青铜前驱体;将反应后的聚丙烯腈纤维膜高温煅烧,制备得到二氧化铱掺杂铯钨青铜改性多孔碳布电极。本发明制备的二氧化铱掺杂铯钨青铜改性多孔碳布纤维内具有多孔的结构,增加了碳布的比表面积,为钒离子反应提供更多的反应位点,提高电池的电解液利用率;二氧化铱能够催化钒离子的相互转化,增强碳布的催化活性,提高电池的电压效率和能量效率;铯钨青铜具有良好的导电性,能够有效提高二氧化铱和碳布的电导率,减小电荷转移电阻,提高电池的电压效率和能量效率。

    一种增强反应活性位点的石墨毡电极及其制备方法

    公开(公告)号:CN118352549A

    公开(公告)日:2024-07-16

    申请号:CN202410786101.X

    申请日:2024-06-18

    摘要: 本发明公开了一种增强反应活性位点的石墨毡电极及其制备方法,包括表面修饰处理:将石墨毡浸渍于表面修饰液,干燥后进行热处理,盐酸溶液清洗,干燥,得到表面修饰的石墨毡;活性增强处理:表面修饰的石墨毡浸渍于活性增强液中,水浴保温,干燥后进行热处理,得到活性增强的石墨毡;缺氧处理:将活性增强的石墨毡进行雾化处理,结束后转入气氛炉中进行热处理,得到一种增强反应活性位点的石墨毡电极。本发明能够增强石墨毡电极的活性位点、反应活性和电导率,减小电池反应活化极化和欧姆极化,提高电池的电压效率和能量效率。

    一种全钒液流电池电解液及其制备方法

    公开(公告)号:CN117374351B

    公开(公告)日:2024-02-27

    申请号:CN202311666138.0

    申请日:2023-12-07

    IPC分类号: H01M8/18

    摘要: 本发明公开一种全钒液流电池电解液及其制备方法,包括如下步骤:将偏钒酸铵与次氯酸溶液分散混匀,经过曝气搅拌反应后再加入酸溶液混匀,得到原料混合液;将原料混合液与还原剂反应,得到一级还原产物;将一级还原产物与含有3价和4价钒离子的电解液混合并以反应,得到二级还原产物;以二级还原产物为负极,催化剂、还原剂、和酸溶液的混合溶液为负极,电化学催化反应,得到三级还原产物;将三级还原产物经过浓度和价态检测后进行浓度和价态调配,得到3.5价电解液成品。本发明利用次氯酸去除铵根离子,同时反应生成的氯离子和氢离子能够提高钒离子的溶解度和电池效率。

    一种自分区液流电池电堆
    49.
    发明授权

    公开(公告)号:CN116525868B

    公开(公告)日:2023-09-29

    申请号:CN202310790961.6

    申请日:2023-06-30

    摘要: 本发明公开了一种液流电池电堆,通过电堆电解液流动通道的设计,调整电解液在电芯内部的流动途径,提高了公共管路和分支管路内的漏电电阻,降低漏电电流,提高了电堆的库伦效率;通过电堆电解液流动通道的设计,调整电解液在内外分支孔之间的交互,提高了电堆内部电解液在各单电池间的分配均匀性和活性物质的更新速度,最大程度的降低浓差极化的产生,进而降低电池副反应的发生,进一步提高电堆的库伦效率。本发明的无需通过额外的管道和工艺,即可实现电堆的分区功能,有效减小电堆漏电流和提高电解液的分散均匀程度,在液流电池领域有广泛的实际应用前景。

    一种钒电池用高柔韧性质子交换膜及其制备方法

    公开(公告)号:CN116535712A

    公开(公告)日:2023-08-04

    申请号:CN202310797800.X

    申请日:2023-07-03

    摘要: 本发明公开了一种钒电池用高柔韧性质子交换膜及其制备方法,包括如下步骤:配置质量浓度为5%~20%的硫磺化聚醚醚酮溶液;制备大分子RAFT试剂聚丙烯酸‑b‑聚苯乙烯‑b‑RAFT;通过制备的大分子RAFT试剂聚丙烯酸‑b‑聚苯乙烯‑b‑RAFT,制备三嵌段有规聚合物聚苯乙烯‑b‑聚丙烯酸‑2‑乙基己酯‑b‑聚苯乙烯;在磺化聚醚醚酮溶液中加入制备的聚苯乙烯‑b‑聚丙烯酸‑2‑乙基己酯‑b‑聚苯乙烯;得到磺化聚醚醚酮/聚苯乙烯‑b‑聚丙烯酸‑2‑乙基己酯‑b‑聚苯乙烯溶液;将磺化聚醚醚酮/聚苯乙烯‑b‑聚丙烯酸‑2‑乙基己酯‑b‑聚苯乙烯溶液流延成膜,干燥得到高柔韧性质子交换膜。本发明三嵌段有规聚合物聚苯乙烯‑b‑聚丙烯酸‑2‑乙基己酯‑b‑聚苯乙烯分子量分布窄,各链段分子量可控,具有微相分离结构。