【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及全钒液流电池，具体为一种新型全钒液流电池电极及处理方法。
技术介绍
1、全钒液流电池是一种适合于大规模储能的电化学储能装置，其储能基础是由其正负极活性物质组成的电化学体系。与传统的储能电池相比，全钒液流电池具有以下独特的优点：使用安全、可深度放电、使用寿命长、容量可调及环保等优点，因而得到广泛关注。
2、但是相对于其他储能技术，全钒液流电池的能量密度较低，这意味着它们需要更大的体积和重量来存储相同数量的能量，而在一些应用中不太适用；同时全钒液流电池的充放电效率通常较低，尤其是在高电流密度下，这会导致能源损失，降低系统的整体效率，为此提出一种新型全钒液流电池电极及处理方法来解决上述问题。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种新型全钒液流电池电极及处理方法，解决了现有技术中全钒液流电池的能量密度较低以及能量损失的问题。
2、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种新型全钒液流电池电极，包括以下重量份数的原料，多孔碳黑70份～90份，纳米孔径控制剂10份～15份，钒氧化物纳米颗粒8份～15份，碳纳米管5份～10份，金属催化剂1份～3份，石墨烯3份～7份。
3、优选的，所述钒氧化物纳米颗粒分为四氧化三钒纳米颗粒和二氧化钒纳米颗粒，分别用于正电极和负电极；所述纳米孔径控制剂具体采用硅胶。
4、一种新型全钒液流电池电极的处理方法，包括以下步骤，
5、步骤一、材料准备：获取钒氧化物、多
6、步骤二、多孔碳材料的制备：通过溶胶-凝胶法，使用硅胶作为模板，制备多孔碳材料；
7、步骤三、制备钒氧化物纳米颗粒：制备四氧化三钒纳米颗粒和二氧化钒纳米颗粒，采用水热法或溶剂热法来制备这些钒化合物的纳米颗粒；
8、步骤四、混合和分散：将多孔碳黑、四氧化三钒纳米颗粒和二氧化钒纳米颗粒、碳纳米管和催化剂均匀混合，并通过适当的溶剂或混合方法确保它们均匀分散；
9、步骤五、浸渍和涂覆：采用碳布或碳纸将混合物均匀浸渍到电极基材上，确保电极均匀涂覆，使混合物与电极基材充分接触；
10、步骤六、烘烤和烧结：将电极在适当的温度下进行烘烤和/或烧结，以稳定电极材料，并确保其与电极基材的结合；
11、步骤七、机械处理：确保电极具有足够的机械强度，以承受电池的装配和操作。
12、优选的，所述步骤一中，在完成材料的准备后，还需要对电极材料表面进行酸洗或氧化中的一种处理，以增加材料表面的活性位点，提高电极的催化活性。
13、优选的，所述步骤二中，具体采用模板法，通过使用聚合物微球模板来调控多孔结构，以获得更精细的孔隙控制。
14、优选的，所述步骤三中，具体采用沉积法，将钒氧化物前体溶解在适当的溶剂中，该溶剂可为二甲基亚砜（dmso）或乙腈，以制备含有所需元素的溶液，然后通过电化学方法控制钒氧化物纳米颗粒沉积在电极基材上，通过控制沉积时间和条件以控制颗粒的尺寸和分布。
15、优选的，所述步骤四中，添加导电聚合物和碳纳米管中的一种电极活性剂，以增强电极的电导率和储能性能。
16、优选的，所述步骤四中，具体使用超声波处理方法提高分散效果，确保电极材料在混合过程中均匀分散。
17、优选的，所述步骤六中，具体采用等离子体烧结或激光烧结技术中的一种，以改善材料的结晶度和电导率。
18、优选的，所述步骤六中，所使用的烘烤温度需保持在250℃-300℃之间，烘烤时间在2小时～6小时；所使用的烧结温度需保持在600℃-1000℃之间，烧结时间在2小时～4小时。
19、本专利技术提供了一种新型全钒液流电池电极及处理方法。具备以下有益效果：
20、1、本专利技术通过使用多孔碳黑、纳米孔径控制剂、钒氧化物纳米颗粒、碳纳米管、金属催化剂和石墨烯这种复合电极材料来提高电池性能，包括能量密度、功率密度和循环寿命。
21、2、本专利技术中电极材料的制备使用模板法，通过聚合物微球模板来调控多孔结构，以获得更精细的孔隙控制。以提高电极的表面积，增强电极与电解液之间的接触，从而进一步提高电池性能。
22、3、本专利技术在电极制备的过程中，添加导电聚合物和碳纳米管等电极活性剂，以增强电极的电导率和储能性能。
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1.一种新型全钒液流电池电极，其特征在于，包括以下重量份数的原料，多孔碳黑70份～90份，纳米孔径控制剂10份～15份，钒氧化物纳米颗粒8份～15份，碳纳米管5份～10份，金属催化剂1份～3份，石墨烯3份～7份。
2.根据权利要求1所述的一种新型全钒液流电池电极，其特征在于，所述钒氧化物纳米颗粒分为四氧化三钒纳米颗粒和二氧化钒纳米颗粒，分别用于正电极和负电极；所述纳米孔径控制剂具体采用硅胶。
3.一种新型全钒液流电池电极的处理方法，其特征在于，使用权利要求1-2任一项所述的一种新型全钒液流电池电极，包括以下步骤，
4.根据权利要求3所述的一种新型全钒液流电池电极的处理方法，其特征在于，所述步骤一中，在完成材料的准备后，还需要对电极材料表面进行酸洗或氧化中的一种处理，以增加材料表面的活性位点，提高电极的催化活性。
5.根据权利要求3所述的一种新型全钒液流电池电极的处理方法，其特征在于，所述步骤二中，具体采用模板法，通过使用聚合物微球模板来调控多孔结构，以获得更精细的孔隙控制。
6.根据权利要求3所述的一种新型全钒液流电池电
7.根据权利要求3所述的一种新型全钒液流电池电极的处理方法，其特征在于，所述步骤四中，添加导电聚合物和碳纳米管中的一种电极活性剂，以增强电极的电导率和储能性能。
8.根据权利要求3所述的一种新型全钒液流电池电极的处理方法，其特征在于，所述步骤四中，具体使用超声波处理方法提高分散效果，确保电极材料在混合过程中均匀分散。
9.根据权利要求3所述的一种新型全钒液流电池电极的处理方法，其特征在于，所述步骤六中，具体采用等离子体烧结或激光烧结技术中的一种，以改善材料的结晶度和电导率。
10.根据权利要求3所述的一种新型全钒液流电池电极的处理方法，其特征在于，所述步骤六中，所使用的烘烤温度需保持在250℃-300℃之间，烘烤时间在2小时～6小时；所使用的烧结温度需保持在600℃-1000℃之间，烧结时间在2小时～4小时。
...【技术特征摘要】
1.一种新型全钒液流电池电极，其特征在于，包括以下重量份数的原料，多孔碳黑70份～90份，纳米孔径控制剂10份～15份，钒氧化物纳米颗粒8份～15份，碳纳米管5份～10份，金属催化剂1份～3份，石墨烯3份～7份。
2.根据权利要求1所述的一种新型全钒液流电池电极，其特征在于，所述钒氧化物纳米颗粒分为四氧化三钒纳米颗粒和二氧化钒纳米颗粒，分别用于正电极和负电极；所述纳米孔径控制剂具体采用硅胶。
3.一种新型全钒液流电池电极的处理方法，其特征在于，使用权利要求1-2任一项所述的一种新型全钒液流电池电极，包括以下步骤，
4.根据权利要求3所述的一种新型全钒液流电池电极的处理方法，其特征在于，所述步骤一中，在完成材料的准备后，还需要对电极材料表面进行酸洗或氧化中的一种处理，以增加材料表面的活性位点，提高电极的催化活性。
5.根据权利要求3所述的一种新型全钒液流电池电极的处理方法，其特征在于，所述步骤二中，具体采用模板法，通过使用聚合物微球模板来调控多孔结构，以获得更精细的孔隙控制。
6.根据权利要求3所述的一种新型全钒液流电...
【专利技术属性】
技术研发人员：孟青，
申请(专利权)人：山西国润储能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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