[发明专利]一种全钒氧化还原液流电池用电极及其制备方法

权利要求书

1.一种全钒氧化还原液流电池用电极制备方法，其特征在于，所述方法包括：

取碳素纤维，并活化所述碳素纤维；

将硝酸锌沉积在活化后的所述碳素纤维表面；

将沉积有硝酸锌的碳素纤维置于在高温惰性氛围下保温预设保温时间，得到全钒氧化还原液流电池用电极；

其中，所述活化所述碳素纤维包括：将所述碳素纤维置于加热装置内，以1～10℃/min的升温速率，将所述加热装置内的温度从室温升温至300～800℃，并保温0～10h；

其中，所述全钒氧化还原液流电池用电极上具有多个孔洞，所述孔洞孔径大小范围在1纳米至200纳米之间；

其中，所述将沉积有硝酸锌的碳素纤维置于在高温惰性氛围下保温预设保温时间，得到全钒氧化还原液流电池用电极包括：

将沉积有硝酸锌的碳素纤维置于加热装置中，且所述加热装置中为惰性氛围；

以1～10℃/min的升温速率，将所述加热装置内的温度从室温升温至900～1100℃，并保温0～5h；

取出保温后的所述碳素纤维，用0.1～6mol/L的盐酸清洗所述碳素纤维；

干燥用盐酸清洗过的所述碳素纤维，得到全钒氧化还原液流电池用电极。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将硝酸锌沉积在活化后的所述碳素纤维表面包括：

将硝酸锌或硝酸锌水合物溶于沉积溶剂中；

将活化后的所述碳素纤维浸泡于溶有硝酸锌或硝酸锌水合物的所述沉积溶剂中；

取出浸泡后的所述碳素纤维，并干燥浸泡后的所述碳素纤维，得到沉积有硝酸锌的所述碳素纤维。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将硝酸锌沉积在活化后的所述碳素纤维表面包括：

将硝酸锌或硝酸锌水合物溶于沉积溶剂中；

将所述碳素纤维置于喷涂装置的喷涂区域；

设置所述喷涂装置的喷口流量为0～100ml/min，打开所述喷涂装置的喷头，将溶有硝酸锌或硝酸锌水合物的所述沉积溶剂喷涂于所述碳素纤维的表面；

干燥喷涂后的所述碳素纤维，得到沉积有硝酸锌的所述碳素纤维。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述取出浸泡后的所述碳素纤维，并干燥浸泡后的所述碳素纤维，得到沉积有硝酸锌的所述碳素纤维包括：

取出浸泡后的所述碳素纤维，并将所述碳素纤维置于60℃真空干燥箱内干燥，重复调试干燥后的所述碳素纤维，使硝酸锌或硝酸锌水合物与所述碳素纤维的质量比为3.5比1；

或者，取出浸泡后的所述碳素纤维，并将所述碳素纤维置于60℃真空干燥箱内干燥，重复调试干燥后的所述碳素纤维，使硝酸锌或硝酸锌水合物与所述碳素纤维的质量比为5比1；

或者，取出浸泡后的所述碳素纤维，并将所述碳素纤维置于60℃真空干燥箱内干燥，重复调试干燥后的所述碳素纤维，使硝酸锌或硝酸锌水合物与所述碳素纤维的质量比为6.5比1。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述干燥喷涂后的所述碳素纤维，得到沉积有硝酸锌的所述碳素纤维包括：

取出喷涂后的所述碳素纤维，并将所述碳素纤维置于60℃真空干燥箱内干燥，重复调试干燥后的所述碳素纤维，使硝酸锌或硝酸锌水合物与所述碳素纤维的质量比为3.5比1；

或者，取出喷涂后的所述碳素纤维，并将所述碳素纤维置于60℃真空干燥箱内干燥，重复调试干燥后的所述碳素纤维，使硝酸锌或硝酸锌水合物与所述碳素纤维的质量比为5比1；

或者，取出喷涂后的所述碳素纤维，并将所述碳素纤维置于60℃真空干燥箱内干燥，重复调试干燥后的所述碳素纤维，使硝酸锌或硝酸锌水合物与所述碳素纤维的质量比为6.5比1。

6.一种全钒氧化还原液流电池用电极，其特征在于，所述电极通过权利要求1至5任一项所述的一种全钒氧化还原液流电池用电极制备方法制得，所述电极上具有多个孔洞，所述孔洞孔径大小范围在1纳米至200纳米之间。

7.根据权利要求6所述的电极，其特征在于，制备所述电极时所用的碳素纤维包括石墨毡、碳毡、碳布、碳纸以及泡沫碳中的一种，所述碳素纤维的形状为片状。

8.根据权利要求7所述的电极，其特征在于，在将硝酸锌沉积在活化后的所述碳素纤维表面时，所用硝酸锌包括：硝酸锌、六水硝酸锌以及三水硝酸锌中的一种，所用沉积溶剂包括：去离子水、乙醇、丙酮、DMF、二氯乙烷以及三氯甲烷中的一种；

将硝酸锌或硝酸锌水合物溶于沉积溶剂中，所形成的的硝酸锌溶液的浓度为零至饱和的任意浓度；

所述碳素纤维上沉积的去水后的硝酸锌与碳素纤维的质量比为0至20倍。