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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：CN110911704A
公开(公告)日：2020-03-24
申请号：CN201911169592.9
申请日：2019-11-26
Applicant: 中国科学院金属研究所
Abstract: 本发明公开了一种铁铬液流电池电解液及其应用，属于液流电池储能技术领域。所述电解液是在低酸电解液中添加钾离子、钠离子、镁离子或者铵根离子中的一种或几种；所添加离子在电解液中的浓度为0.01～3mol/L。本发明使用的电解液能够在降低酸浓度的情况下，维持电解液的电导率，又能够减少负极电解液的析氢量，从而提高电池的效率，同时减缓性能衰减。本发明电解液的获得操作简单、成本低、同时能够实现电解液在电池中的稳定运行。
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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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114256467B
公开(公告)日：2023-10-10
申请号：CN202011009540.8
申请日：2020-09-23
Applicant: 中国科学院金属研究所
Abstract: 本发明涉及氧化还原液流电池技术领域，具体为一种双梯度分布的碳纤维电极的制备方法及其在液流电池中的应用。以高度石墨化的碳纤维毡为基体，通过改进的乙醇火焰法在其表面形成在电极厚度方向上呈梯度分布特征的碳纤维/纳米短纤复合电极。碳纤维/纳米短纤复合电极不仅在微观层面上存在氧官能团在纤维径向方向上的梯度分布，而且在宏观层面上存在纳米短纤在电极厚度方向上的梯度分布，从而形成了具有双梯度分布特征的碳纤维电极。本发明制备的双梯度分布的碳纤维电极具有电导率高、表面积大、电催化活性高、离子传输性能好以及成本低廉、制备方法简单等优点，适用于氧化还原液流电池领域。
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公开(公告)号：CN110729506A
公开(公告)日：2020-01-24
申请号：CN201911169625.X
申请日：2019-11-26
Applicant: 中国科学院金属研究所
IPC: H01M8/18
Abstract: 本发明公开了一种含复合添加剂的铁铬液流电池电解液，属于液流电池储能技术领域。于铁铬液流电池基础电解液中添加含有铋和铅的复合添加剂，添加后电解液中铅离子为Pb2+、Pb4+中的一种或者两种，铋离子为Bi3+。所述复合添加剂作为电解液添加剂能够提高电解液的析氢过电位，减少副反应，减缓容量衰减，同时还能够提高铬离子的电化学活性，提高电池性能，实现电解液在电池中的稳定运行。
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公开(公告)号：CN104409761A
公开(公告)日：2015-03-11
申请号：CN201410713705.8
申请日：2014-11-28
Applicant: 中国科学院金属研究所
IPC: H01M8/24
CPC classification number: H01M8/247 , H01M8/2475 , H01M8/248 , H01M8/249
Abstract: 本发明涉及液流电池领域，具体为一种新型液流电池堆及其压紧方法。该新型液流电池堆包括多个(多个指两个以上)集流体、多个电极、多个液流框、多个隔膜和多个加强钢板组成，所述电池堆包括多个电池基本单元，每个基本单元采用加强钢板与液流框组合的方式用螺栓将液流框和隔膜夹紧。利用螺栓组件穿过均布于加强钢板的通孔来夹紧和固定电池液流框和隔膜，使其成为一个基本单元，整个电池堆由若干个基本单元叠合组成。本发明可以简单方便的组装电池堆，同时有效地解决电池堆基本单元间的漏液问题。
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公开(公告)号：CN110729505A
公开(公告)日：2020-01-24
申请号：CN201911169624.5
申请日：2019-11-26
Applicant: 中国科学院金属研究所
IPC: H01M8/18
Abstract: 本发明公开了一种铁铬液流电池电解液及其应用，属于液流电池储能技术领域。所述铁铬液流电池电解液是在基础电解液中加入一种或多种含硼族元素的化合物后，使电解液中含有硼族元素离子，电解液中硼族元素离子的浓度为0.001mol/L～0.5mol/L。本发明使用的电解液能够提高电解液的析氢过电位，减少副反应，减缓容量衰减，同时还能够提高铬离子的电化学活性，提高电池性能。本发明电解液的获得操作简单、成本低、同时能够实现电解液在电池中的稳定运行。
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