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公开(公告)号：CN118248915A
公开(公告)日：2024-06-25
申请号：CN202211663003.4
申请日：2022-12-23
申请人： 中国科学院金属研究所
IPC分类号： H01M8/18 , H01M8/04276
摘要： 本发明属于液流电池电解液技术领域，具体涉及一种制备液流电池电解液的新型装置及方法。该装置包括电解装置、夹紧装置、电解液、电解液储罐、循环泵、管路、阀门、散热装置和直流电源；电解装置包括一个或多个串联的电解装置单元；每个电解装置单元包括正极电极、负极电极和液流框，并通入直流电源；正极电极和负极电极嵌入液流框中成一整体；液流框外侧均设有单独的进液口和出液口；电解液采用含有活性物质的酸性溶液。该方法为将电解液通过循环泵打入新型装置各个电解装置单元，将新型装置各单元正负极采用串联方式连接，提供不同的电解制度，通入直流电进行电解，将电解液电解至平衡的价态。该发明方法安全易操作、能耗低、可用于大规模生产。
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公开(公告)号：CN117096369A
公开(公告)日：2023-11-21
申请号：CN202210524169.1
申请日：2022-05-13
申请人： 中国科学院金属研究所
IPC分类号： H01M8/0243 , H01M8/0236 , H01M8/0239 , H01M8/18
摘要： 本发明涉及液流电池隔膜技术领域，具体为一种基于MXene的高性能液流电池复合膜制备方法。该方法包括如下步骤：将MAX相经溶液刻蚀处理后，采用抽滤或者离心方法清洗，清洗后的水溶液pH为6～7，烘干得到MXene材料；将成膜树脂溶于有机溶剂中，在磁力搅拌条件下溶解，制备树脂溶液；将树脂溶液加入MXene材料，超声，搅拌处理，使MXene材料在树脂溶液中均匀分散；对均匀分散所得的溶液，控制烘干温度和时间参数，制备MXene/树脂复合质子交换膜。该方法采用溶液浇铸法，通过调控MXene在树脂中的添加含量，优化制备工艺参数，提高复合质子交换膜的电化学性能。
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公开(公告)号：CN117096354A
公开(公告)日：2023-11-21
申请号：CN202210523172.1
申请日：2022-05-13
申请人： 中国科学院金属研究所
摘要： 本发明涉及液流电池电极技术领域，具体为一种适用液流电池的中空碳纤维电极材料制备方法。该方法首先配置聚丙烯腈的N,N‑二甲基甲酰胺溶液，之后向其中加入造孔剂，再将其通过静电纺丝技术制备纳米纤维，最后将得到的纤维置于惰性气氛管式炉中预氧化和碳化得到具有中空纤维结构的电极材料。本发明基于聚丙烯腈为原料，采用造孔剂，实现具有中空结构的纳米碳纤维的制备，获得聚丙烯腈基电纺纤维中空电极，提高电极的比表面积，改善液流电池电解液的传质特性，进而提高液流电池性能，为液流电池电极的应用提供新的思路，对简化电极制备过程、降低储能系统成本有着非常重要的意义。
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公开(公告)号：CN116936891A
公开(公告)日：2023-10-24
申请号：CN202210332638.X
申请日：2022-03-30
申请人： 中国科学院金属研究所
IPC分类号： H01M8/18
摘要： 本发明涉及液流电池储能技术领域，具体涉及一种含有酸性Mn3+歧化抑制剂的锰正极电解液及钛锰液流电池。该方法采用酸性物质(无机酸、有机酸)作为Mn3+歧化抑制剂，并制备相应的钛锰电池正极电解液，控制Mn3+歧化发生速率，进而减缓因Mn3+歧化导致的钛锰电池容量衰减速率。以含抑制剂的锰电解液为正极的钛锰液流电池，具有较低的电池衰减速率，提高电解液稳定性，显著延长电池的循环寿命，为液流储能技术的发展提供新思路。
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公开(公告)号：CN116926569A
公开(公告)日：2023-10-24
申请号：CN202210332628.6
申请日：2022-03-30
申请人： 中国科学院金属研究所
摘要： 本发明涉及钒冶金及高纯钒产品相关技术，具体为一种基于电化学的含钒固废制备高纯钒产品的方法。将含钒固废原料颗粒与正极电解液混合制备正极电解浆料，送至电解池正极；负极电解液为含有铵根离子的盐溶液，隔膜为具有离子传导功能的高分子隔膜，控制正负极间距、电解液搅拌速度、电解液的恒温温度、电压范围以及电流密度，进行电解，一定时间后，负极直接沉淀出高纯度偏钒酸铵产品；对其进行酸溶，可直接制备钒电池电解液，也可经烧结后制取高纯五氧化二钒。该工艺明显简化传统含钒固废提钒的焙烧‑浸出‑沉钒等多步骤工艺，降低工艺成本。本发明方法简单、操作容易，酸用量少、排放少，具有明显的环保特征，适合于工业大规模生产。
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公开(公告)号：CN114249398A
公开(公告)日：2022-03-29
申请号：CN202011009555.4
申请日：2020-09-23
申请人： 中国科学院金属研究所
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。
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公开(公告)号：CN109065925B
公开(公告)日：2021-07-23
申请号：CN201810808560.8
申请日：2018-07-23
申请人： 中国科学院金属研究所
IPC分类号： H01M8/1041 , H01M8/1067 , H01M8/1081
摘要： 本发明涉及铁铬氧化还原液流电池用离子交换膜领域，特别涉及一种铁铬氧化还原液流电池用非氟两性复合膜及其制备方法，解决目前使用的Nafion膜离子选择性小、活性离子渗透严重、价格昂贵等问题。以磺化聚合物树脂为原料，通过有机溶剂溶解，与聚苯胺分散液共混，采用流延法制备非氟两性复合膜。该非氟两性复合膜为磺化聚合物树脂和聚苯胺树脂共混获得的非氟两性复合膜；按重量百分比计，磺化聚合物树脂含量为A，磺化聚苯胺的含量为B，其中80％≤A
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公开(公告)号：CN108963229B
公开(公告)日：2021-03-26
申请号：CN201810808543.4
申请日：2018-07-23
申请人： 中国科学院金属研究所
IPC分类号： H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/62 , H01M10/0525 , B82Y30/00
摘要： 本发明涉及锂离子电池用硅负极活性材料的制备及改性领域，特别是一种高性能硅负极活性材料及其制备方法。该硅负极活性材料包括纳米硅颗粒及硅颗粒表面包覆的导电涂层，其制备步骤包括导电涂层溶液的配制，纳米硅分散液的配制，同轴静电纺丝法制备硅活性材料，最后经干燥等获得高性能硅负极活性材料。本发明的硅活性材料具有核壳结构，其核层参与电极反应，发挥高容量特性，壳层发挥电子、离子导电功能及限制纳米硅体积膨胀功能。该材料制备成电极后，除具有较高的容量外，也具有较好的大电流充放电能力及较长的循环充放电寿命，在高能量密度锂离子电池负极中具有良好的应用前景。本发明的制备工艺简单，易于大规模生产，且成本低廉，环境友好。
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公开(公告)号：CN107819136B
公开(公告)日：2021-03-26
申请号：CN201610818550.3
申请日：2016-09-12
申请人： 中国科学院金属研究所
IPC分类号： H01M8/0245 , H01M8/0239 , H01M8/0234
摘要： 本发明涉及电池用双极板制备领域，特别是一种层叠结构双极板及其制备方法。层叠结构双极板包括柔性石墨导电层和树脂功能层，柔性石墨导电层具有良好的导电性和理化稳定性，树脂功能层具有提高双极板的机械强度和改善气密性的作用。利用硅烷偶联剂处理树脂薄膜，获得表面改性的树脂薄膜。按照一定顺序，将商用柔性石墨纸和改性树脂薄膜层叠后放入磨具中，在一定温度和压力下压制成型，获得综合性能优异的电池用双极板。本发明以商用柔性石墨纸为主要原料，通过引入树脂功能层，可有效提高双极板的导电性、机械强度和气密性，且可以制备出更薄的双极板，提高电池大电流工作时的性能。
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公开(公告)号：CN108666600B
公开(公告)日：2021-01-08
申请号：CN201710202443.2
申请日：2017-03-30
申请人： 中国科学院金属研究所
IPC分类号： H01M8/0432 , H01M8/04992
摘要： 本发明涉及全钒液流电池领域，具体为一种基于热化学测量的全钒液流电池SOC检测方法。本发明面向全钒液流电池应用过程中对正负极SOC(State‑of‑charge)状态实时检测的需求，通过离线测量正负极电解液的比热容和密度、正负极内阻、正负极反应在不同温度下的焓变，利用热力学第一定律对电堆中正负极分别建立能量守恒方程，将电堆正负极进出口电解液温度变化和反应热量变化相联系，并通过在线实时测量电堆正负极进出口电解液温度变化、反应电流及电解液流量，实时计算正负极反应在采样时间周期内的热量变化，结合离线获得的正负极反应在特定温度下的焓变值，计算求得相邻采样点的物质浓度变化规律，实现SOC的实时预测。
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