一种钒电池用一体化膜电极及其制备方法

    公开(公告)号:CN118970072A

    公开(公告)日:2024-11-15

    申请号:CN202411409677.0

    申请日:2024-10-10

    摘要: 本发明涉及全钒液流电池隔膜技术领域,尤其涉及一种钒电池用一体化膜电极及其制备方法。包括采用不同组分制备了制膜液A与制膜液B。然后制备双面带有制膜液A的多孔增强膜以及浸渍有制膜液B的电极。最后,制备电极‑膜‑电极一体化组件。本发明通过带有碱性含氮基团的单体、交联剂交联聚合并与具有高电荷密度的磺酸聚合物相互作用,使膜既有高的阻钒性,又有较高的离子电导率。同时,交联聚合与多孔增强膜结合,使膜具有较高的稳定性。最后,通过制备电极‑膜‑电极一体化组件,增强了离子在膜与电极界面的离子传输,提升了电池的电压效率。

    一种三层膜结构的钒电池隔膜结合体及其制备方法

    公开(公告)号:CN118919754A

    公开(公告)日:2024-11-08

    申请号:CN202411419281.4

    申请日:2024-10-12

    摘要: 本发明涉及全钒液流电池隔膜技术领域,公开了一种三层膜结构的钒电池隔膜结合体及其制备方法。包括以下步骤:步骤S1:制备水溶性高分子聚合物改性聚乙烯吡咯烷酮;将水溶性高分子聚合物改性聚乙烯吡咯烷酮加入到去离子水中溶解,得到聚合物水溶液;步骤S2:将原始隔膜浸泡于聚合物水溶液中,得到聚合物改性的隔膜;步骤S3:将聚合物改性的隔膜叠放于两张微滤膜之间形成三层膜结构的钒电池隔膜结合体。本发明制备的改性聚乙烯吡咯烷酮在磺酸根吸引下吸附于原始隔膜表面形成荷正电吸附层,减少钒离子穿梭;微滤膜不影响质子传输且防止聚合物脱附使电极惰化,还能根据孔径筛分效应阻止正负极钒离子互串。

    一种原位电荷强化的高阻钒性钒电池隔膜及其制备方法

    公开(公告)号:CN118572140B

    公开(公告)日:2024-10-22

    申请号:CN202411039171.5

    申请日:2024-07-31

    摘要: 本发明公开了一种原位电荷强化的高阻钒性钒电池隔膜及其制备方法。包括如下步骤:配制聚合物溶液,并通过非溶剂诱导相分离的方式制备聚合物多孔基膜;将醛类单体溶解在有机溶剂中,将胺类单体和催化剂溶解在纯水中,得到有机相溶液和胺类单体分散液;将荷正电分子添加到胺类单体分散液中作为界面聚合的水相溶液;使用两相溶液在自由界面处进行聚合反应;将自支撑共价有机框架薄膜使用聚合物多孔基膜打捞起来,清洗后加热处理,即可得到原位电荷强化的高阻钒性钒电池隔膜。本发明制备的钒电池隔膜具有大幅强化的正电性和缩小的有效孔径,加强对钒离子的排斥和筛分作用,可有效解决钒电池隔膜阻钒性和离子选择性差等问题。

    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:CN118431495B

    公开(公告)日:2024-09-03

    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。

    一种全钒液流电池电解液稳定状态检测方法及系统

    公开(公告)号:CN118263484B

    公开(公告)日:2024-08-23

    申请号:CN202410691980.8

    申请日:2024-05-31

    摘要: 本发明涉及全钒液流电池领域,公开了一种全钒液流电池电解液稳定状态检测方法及系统,包括以下步骤:运行一级电池系统;20个充放电循环结束后采集一级电池正负极电解液体积、浓度和价态数据;计算一级电池电解液体积变化率、浓度变化率和平均价态;判断一级电池电解液稳定状态;当一级电池电解液处于稳定状态时,停止检测,反之,进行电解液调节,调节后进行循环测试;记录稳定状态参数,结束测试。本发明能够检测出不同工况条件下的电解液稳定状态,在稳定状态下,电解液不同价态钒离子穿梭速度、渗透压差和液压差引起的钒离子穿梭总量处于动态平衡,本发明能够为电解液配方开发提供指导,缩短研发周期、提高研发效率、节约资源。

    一种钒电池用高质子传输交换膜及其制备方法与应用

    公开(公告)号:CN115939477A

    公开(公告)日:2023-04-07

    申请号:CN202310232765.7

    申请日:2023-03-13

    摘要: 本发明公开了一种钒电池用高质子传输交换膜及其制备方法与应用,包括接枝改性膜和聚合物涂层,所述聚合物涂层涂覆于所述接枝改性膜的至少一侧;所述接枝改性膜通过丙烯酸接枝改性全氟磺酸树脂膜得到;所述聚合物涂层由羧基单体、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸、氨基单体、氰基单体和引发剂制备得到。本发明通过接枝改性膜表面处理可增大与到聚合物涂层之间的氢键作用,进而提高粘结力,其次通过聚合物涂层冷冻干燥形成了蜂巢状结构,避免堵孔的同时形成了高密度传输通道,聚合物中羧基、氨基、磺酸基可形成高密度质子传输通道,使膜具有较高的质子传输能力,可有效提升电堆的电压效率。

    一种含钒废水处理用磁性复合材料及其制备方法与应用

    公开(公告)号:CN115646470B

    公开(公告)日:2023-04-07

    申请号:CN202211679880.0

    申请日:2022-12-27

    摘要: 本发明公开了一种含钒废水处理用磁性复合材料及其制备方法与应用,所述磁性复合材料包括纳米颗粒和包覆在所述纳米颗粒外的聚合物功能化石墨烯,所述纳米颗粒为聚合物改性四氧化三铁纳米颗粒,所述聚合物功能化石墨烯和所述聚合物改性四氧化三铁纳米颗粒中的聚合物为明胶、淀粉、透明质酸、聚乙烯醇、聚丙烯酸中的至少一种。本发明制备的聚合物功能化石墨烯比表面积较大,有利于提升吸附容量;采用聚合物溶液作为保护液制备得到的聚合物改性四氧化三铁纳米离子,可均一的分散在去离子水中,且易于与聚合物功能化石墨烯结合,形成核壳结构,使得四氧化三铁纳米离子得到保护;具备易于分离的特性,可通过磁性将吸附材料快速高效的分离。

    一种钒电池用低温稳定负极电解液

    公开(公告)号:CN118970128A

    公开(公告)日:2024-11-15

    申请号:CN202411420900.1

    申请日:2024-10-12

    IPC分类号: H01M8/18

    摘要: 本发明涉及全钒液流电池电解液技术领域,公开了一种钒电池用低温稳定负极电解液,包括钒离子、酸溶液、多金属氧酸盐添加剂。多金属氧酸盐制备方法为:制备过渡金属氧酸;制备多金属氧酸盐;本发明合成的多金属氧酸盐具有较强的结构稳定性,降低电解液的凝固点,提高钒离子在低温时的溶解度,本发明适用于钒电池电解液制备领域,提高全钒液流电池的低温稳定性,其中磷、钼和钨原子配位能力较强,可与钒形成新化学键,提高电解液的电化学活性,从而提高电池的性能。