[发明专利]电极材料的改性方法、改性电极材料及其应用

权利要求书

1.一种电极材料的改性方法，其特征在于，该方法包括：在惰性气体存在下，将预处理后电极材料进行刻蚀，并将得到的刻蚀后电极材料进行活化，得到改性电极材料；

其中，所述活化的温度高于所述刻蚀的温度。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述电极材料为碳素类电极材料，优选选自碳毡、碳纸和碳布中的至少一种；

优选地，所述预处理后电极材料的接触角≤130°，优选为110-130°；

优选地，所述预处理包括：将电极材料依次进行可选的水洗、碱洗；

优选地，所述水洗包括：将所述电极材料在水中进行第一浸泡，并将所得的电极材料进行第一干燥，得到水洗电极材料；

优选地，所述碱洗包括：将所述水洗电极材料在碱液中进行第二浸泡，并将所得电极材料进行第二干燥，得到预处理电极材料。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一浸泡和第二浸泡的时间各自独立地为0.1-10h，优选为0.5-5h；

优选地，所述第一浸泡和第二浸泡各自独立地采用超声处理；

优选地，所述第一干燥和第二干燥的条件各自独立地包括：温度为60-150℃，优选为80-120℃，更优选为80-100℃；时间为1-15h，优选为1-10h，更优选为5-10h；

优选地，所述碱液中碱含量为0.01-10mol/L，优选选自0.1-5mol/L；

优选地，所述碱液中碱选自氢氧化钠和/或氢氧化钾。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，所述刻蚀后电极材料的接触角≤110°，优选为90-110°；

优选地，所述刻蚀的条件包括：温度为80-300℃，优选为150-300℃；时间为0.1-10h，优选为0.5-5h；

优选地，所述惰性气体选自氮气、氩气、氦气和氖气中的至少一种。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，所述活化的过程包括：将所述刻蚀后电极材料与活化气体进行接触；

优选地，所述活化气体的含量为5-50vol.％，优选为5-30vol.％；

优选地，所述活化气体选自氧气和/或水蒸气。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法，其中，所述活化的条件包括：温度为400-900℃，优选为500-800℃；时间为0.1-10h，优选为0.5-8h。

7.权利要求1-6中任意一项所述的方法制得的改性电极材料。

8.根据权利要求7所述的改性电极材料，其中，所述改性电极材料的表面具有含氧官能团，且所述含氧官能团为羟基和羧基；

优选地，所述羟基和羧基的摩尔比为5-12：1，优选为5-8：1。

9.根据权利要求7或8所述的改性电极材料，其中，所述改性电极材料的接触角≤90°，优选为0-60°；孔隙率≥81％，优选为90-95％；R值≥1.15，优选为1.16-1.19。

10.权利要求7-9中任意一项所述的改性电极材料在液流电池中的应用。