[发明专利]一种植入式梯度复合电极、生产方法及其用途

权利要求书

1.一种植入式梯度复合电极，其特征在于，用于全钒液流电池中，植入式梯度复合电极包括基体层，过渡层和活性层；所述过渡层的碳含量大于基体层，所述活性层的碳含量大于过渡层；

所述基体层为金属材料或碳塑复合材料；所述过渡层为碳塑复合材料；所述活性层为碳材料或碳塑复合材料；

所述碳塑复合材料是由碳材料与塑料原料混合而成的多孔材料，所述碳材料为碳毡、碳纤维、石墨烯中的一种或几种混合；所述塑料原料为PP、PE、PVDF和PTFE中的一种或几种混合；

所述基体层厚度为0.1~5mm；所述过渡层厚度为0.1~2mm；所述活性层厚度为0.1~5mm；

所述基体层的碳塑复合材料中塑料原料与碳材料的质量比为1:1~1:10；所述过渡层的碳塑复合材料中塑料原料与碳材料的质量比为1:2~1:5，不包括1:2；所述活性层中碳塑复合材料中塑料原料与碳材料的质量比为1:2~1:3。

2.根据权利要求1所述植入式梯度复合电极，其特征在于，所述碳塑复合材料中的碳材料为天然石墨、人造石墨、导电碳、活性炭、石墨烯、纳米碳管、碳毡中的一种或几种混合。

3.根据权利要求1所述植入式梯度复合电极，其特征在于，所述塑料原料的粒度为50目~1000目，所述碳材料粒度为100目~1000目。

4.一种权利要求1-3任意一项所述植入式梯度复合电极的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、基体层的制备；

步骤2、过渡层的制备，采用固体粉末混合或溶剂混合制备过渡层浆料，将过渡层浆料均匀的涂覆在基体层表面；

步骤3、植入式梯度复合电极合成，将活性层材料置于过渡层背离基体层的一侧，成型获得植入式梯度复合电极。

5.根据权利要求4所述植入式梯度复合电极的生产方法，其特征在于，所述基体层经打磨粗糙化处理。

6.根据权利要求4所述植入式梯度复合电极的生产方法，其特征在于，步骤2溶剂混合时，采用的溶剂包括：丙酮，甲苯，DMF，二甲苯，NMP，氯仿、四氯化碳、三氯乙烯、四氯乙烯、三氯丙烷和二氯乙烷中的一种或多种。

7.根据权利要求4所述植入式梯度复合电极的生产方法，其特征在于，所述成型为热压成型，所述热压成型条件为5~50Kg压力，热压温度为120~250摄氏度，保温保压10~200min。