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公开(公告)号：CN106207201B
公开(公告)日：2019-10-11
申请号：CN201610809438.3
申请日：2016-09-07
Applicant: 中国科学院金属研究所
Abstract: 本发明公开了一种含氧官能团梯度分布的还原氧化石墨烯/石墨烯泡沫复合材料及其在钒电池中的应用，属于电池材料和能源存储领域。通过化学气相沉积法获得石墨烯泡沫，结合氧化石墨烯气凝胶制备，得到了三维石墨烯泡沫与氧化石墨烯气凝胶结构，并利用金属进行梯度还原，实现了石墨烯三维网络的高导电性与丰富含氧官能团的氧化石墨烯集成。将此材料作为钒电池的电极材料，可提高V2+/V3+与VO2+/VO2+氧化反应的电催化活性和电化学可逆性；并减小电荷转移电阻，提高钒电池的能量效率和循环寿命。本发明操作简便、产率高、易于进行结构调控，具有极佳的应用前景。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106207201A
公开(公告)日：2016-12-07
申请号：CN201610809438.3
申请日：2016-09-07
Applicant: 中国科学院金属研究所
Abstract: 本发明公开了一种含氧官能团梯度分布的还原氧化石墨烯/石墨烯泡沫复合材料及其在钒电池中的应用，属于电池材料和能源存储领域。通过化学气相沉积法获得石墨烯泡沫，结合氧化石墨烯气凝胶制备，得到了三维石墨烯泡沫与氧化石墨烯气凝胶结构，并利用金属进行梯度还原，实现了石墨烯三维网络的高导电性与丰富含氧官能团的氧化石墨烯集成。将此材料作为钒电池的电极材料，可提高V2+/V3+与VO2+/VO2+氧化反应的电催化活性和电化学可逆性；并减小电荷转移电阻，提高钒电池的能量效率和循环寿命。本发明操作简便、产率高、易于进行结构调控，具有极佳的应用前景。
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公开(公告)号：CN114256466A
公开(公告)日：2022-03-29
申请号：CN202011024389.5
申请日：2020-09-25
Applicant: 中国科学院金属研究所
Abstract: 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。
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公开(公告)号：CN109216710A
公开(公告)日：2019-01-15
申请号：CN201710517052.X
申请日：2017-06-29
Applicant: 中国科学院金属研究所
Abstract: 本发明涉及化学电源以及电化学催化领域，具体是指一种高比表面碳纤维毡的种树效应构建方法及其应用。在碳纤维毡的后处理过程中，通过粘结、生长、沉积的方法将典型的纳米功能材料修饰到碳纤维毡的纤维表面，形成具有较高比表面的碳纤维毡复合电极。这些纳米功能材料就像“种植”在碳纤维表面的“树”一样，不仅可以直接增加碳纤维毡复合电极的表面积，而且其表面丰富的含氧基团也会改善碳纤维毡的润湿性，进而提高其电化学表面积。本发明主要利用典型纳米功能材料的种树效应，使得制备出的碳纤维毡复合电极具有较高的电化学表面积，将该类电极用做钒电池正、负极材料，可以大幅降低钒电池反应过程中的电化学极化，进而提高钒电池充放电性能。
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公开(公告)号：CN109216709A
公开(公告)日：2019-01-15
申请号：CN201710517035.6
申请日：2017-06-29
Applicant: 中国科学院金属研究所
Abstract: 本发明涉及化学电源以及电化学催化领域，具体是指一种高比表面碳纤维毡的挖坑效应构建方法及其应用。在原毡的后处理过程中，通过分解、蚀刻的方法将原毡的表面粗糙化，形成大量的蚀坑和沟壑，最终得到具有较高比表面的碳纤维毡复合电极。这些蚀坑或沟壑就像在碳纤维表面“挖”出来的“坑”一样，可以直接增加碳纤维毡复合电极的表面积，而且在此过程中其表面也会产生一些含氧基团，在一定程度上改善碳纤维毡的润湿性，进而提高其电化学表面积。本发明主要利用“挖坑效应”，使得制备出的碳纤维毡复合电极具有较高的电化学表面积，将该类电极用做钒电池正、负极材料，可以大幅降低钒电池反应过程中的电化学极化，进而提高钒电池充放电性能。
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公开(公告)号：CN109216706A
公开(公告)日：2019-01-15
申请号：CN201710517032.2
申请日：2017-06-29
Applicant: 中国科学院金属研究所
Abstract: 本发明涉及化学电源以及电化学催化领域，具体是指一种功能性石墨毡的构建方法及其在钒电池中的应用。首先对原毡进行高温石墨化处理，得到具有优良导电性的石墨毡基底；然后在碳源氛围中通过热解处理将功能性纳米短纤沉积在石墨毡基底的碳纤维表面，形成具有较高导电性、比表面以及电催化活性的石墨毡/纳米短纤复合电极。本发明主要根据导电层和活化层在电极反应过程中所扮演的角色对其进行功能性设计，进而通过石墨化和热解处理完成高性能石墨毡的制备，成功地解决现阶段碳纤维毡电导率和电化学活性之间的矛盾；将该功能性石墨毡用做钒电池正、负极材料，可以大幅降低钒电池反应过程中的欧姆极化和电化学极化，进而提高钒电池充放电性能。
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