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公开(公告)号：CN114256467B
公开(公告)日：2023-10-10
申请号：CN202011009540.8
申请日：2020-09-23
申请人： 中国科学院金属研究所
摘要： 本发明涉及氧化还原液流电池技术领域，具体为一种双梯度分布的碳纤维电极的制备方法及其在液流电池中的应用。以高度石墨化的碳纤维毡为基体，通过改进的乙醇火焰法在其表面形成在电极厚度方向上呈梯度分布特征的碳纤维/纳米短纤复合电极。碳纤维/纳米短纤复合电极不仅在微观层面上存在氧官能团在纤维径向方向上的梯度分布，而且在宏观层面上存在纳米短纤在电极厚度方向上的梯度分布，从而形成了具有双梯度分布特征的碳纤维电极。本发明制备的双梯度分布的碳纤维电极具有电导率高、表面积大、电催化活性高、离子传输性能好以及成本低廉、制备方法简单等优点，适用于氧化还原液流电池领域。
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公开(公告)号：CN111395008B
公开(公告)日：2021-10-08
申请号：CN202010221690.9
申请日：2020-03-26
申请人： 中国科学院金属研究所
IPC分类号： D06N3/00 , D06N3/12 , D04H1/4318 , D04H1/728 , D01D5/00 , H01M8/1039 , H01M8/1053 , H01M8/1069 , H01M8/1086 , H01M8/18
摘要： 本发明公开了一种全氟磺酸树脂/聚偏氟乙烯复合电纺丝膜及其制备方法，属于全钒氧化还原液流电池(VRFB)电池隔膜技术领域。该方法首先采用静电纺丝制备聚偏氟乙烯树脂纺丝膜，然后将所得聚偏氟乙烯树脂纺丝膜浸泡在浓度为3～20wt.％的全氟磺酸树脂的乙醇溶液中，之后烘干成膜，重复浸泡‑烘干的过程3‑10次，即获得所述全氟磺酸树脂/聚偏氟乙烯复合电纺丝膜。本发明制备的复合电纺丝膜具有较好的阻钒性、机械性能以及较好的导电性，使VRFB具有较好的电池性能，为全钒氧化还原液流电池隔膜的发展提供新思路。
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公开(公告)号：CN113328124A
公开(公告)日：2021-08-31
申请号：CN202110420868.7
申请日：2021-04-19
申请人： 中国科学院金属研究所
IPC分类号： H01M8/18
摘要： 本发明属于液流电池领域，尤其涉及一种用于全铁液流电池的负极电解液。负极电解液包括亚铁离子反应活性物质、络合剂和支持电解质，络合剂能够溶于水，并与亚铁离子在水溶液中发生络合反应，支持电解质用于调节电解液pH值和提高电解液电导率。本发明通过在传统全铁液流电池的负极电解液中添加络合剂，利用络合反应，调控亚铁离子的配位结构，剔除亚铁离子周围原本配位的结合水，解决了亚铁离子水解和沉积/溶解反应可逆性差的问题，使得电池循环寿命提高十倍。
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公开(公告)号：CN108023106B
公开(公告)日：2020-07-10
申请号：CN201610958797.5
申请日：2016-11-03
申请人： 中国科学院金属研究所
IPC分类号： H01M8/18 , H01M8/0228
摘要： 本发明涉及钒电池制造领域，具体为一种钒电池用双极板及其制备方法。采用金属材料为骨架材料，选择热喷涂的方式，首先在金属材料两侧分别喷一层由导电粉和树脂组成的混合物，固化后在两侧分别喷一层导电粉体，再在热压机上热压成型。本发明解决现有技术中双极板其机械强度低、导电性差，在垂直方向上导电性差，并且与电池组件间的接触电阻较大等问题。与现有技术相比，本发明制备的钒电池用双极板采用金属材料作为骨架材料，大大提高了双极板的机械强度，在多种密封方式作用下，性能稳定，大大提高了双极板的使用寿命。
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公开(公告)号：CN110867602A
公开(公告)日：2020-03-06
申请号：CN201911061785.2
申请日：2019-11-01
申请人： 四川星明能源环保科技有限公司 , 中国科学院金属研究所
IPC分类号： H01M8/18
摘要： 本发明涉及电池应用及能量恢复技术领域，且公开了一种固态钒电解质的制备方法，以含钒浸出液为原料，经过还原、浓缩和提纯，制得3.5价钒溶液，在高真空度条件下，将溶液至于液氮中，将结冰体中水分升华，使溶液干燥成粉态物料，含钒浸出液为钒矿渣钠化焙烧、水浸产物，含钒量为50g/L-100g/L，pH值为6-8。该固态钒电解质的制备方法，通过以含钒浸出液为原料，经过还原、浓缩和提纯，制得3.5价钒溶液，在高真空度条件下，将溶液至于液氮中，将结冰体中水分升华，使溶液干燥成粉态物料，本申请以含钒浸出液为原料，采用化学-电化学复合还原方法，在常压下进行，工艺简单，操作容易，原料易得，可以明显降低还原反应能耗。
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公开(公告)号：CN110729506A
公开(公告)日：2020-01-24
申请号：CN201911169625.X
申请日：2019-11-26
申请人： 中国科学院金属研究所
IPC分类号： H01M8/18
摘要： 本发明公开了一种含复合添加剂的铁铬液流电池电解液，属于液流电池储能技术领域。于铁铬液流电池基础电解液中添加含有铋和铅的复合添加剂，添加后电解液中铅离子为Pb2+、Pb4+中的一种或者两种，铋离子为Bi3+。所述复合添加剂作为电解液添加剂能够提高电解液的析氢过电位，减少副反应，减缓容量衰减，同时还能够提高铬离子的电化学活性，提高电池性能，实现电解液在电池中的稳定运行。
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公开(公告)号：CN108461787B
公开(公告)日：2020-01-03
申请号：CN201710085949.X
申请日：2017-02-17
申请人： 中国科学院金属研究所
IPC分类号： H01M8/1004 , H01M8/18
摘要： 本发明涉及全钒氧化还原液流电池(VRB)用膜电极领域，具体为一种全钒液流电池用对“一体化”复合膜制备方法。全钒液流电池的性能由电压效率和电流效率两方面决定，其中欧姆极化导致电池的电压损失，影响其电压效率。采用将电极和隔膜紧密结合制备“一体化”复合膜，有效降低电池的内阻，降低电池的极化损失，提高VFB的性能。本发明制备的膜电极具有良好的阻钒性能、机械性能以及良好导电性，提高单个VRB电池性能，可应用于全钒氧化还原液流电池领域。
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公开(公告)号：CN110120532A
公开(公告)日：2019-08-13
申请号：CN201810115398.1
申请日：2018-02-06
申请人： 中国科学院金属研究所
IPC分类号： H01M8/0239
摘要： 本发明涉及一种复合膜的制备方法，属于离子膜制备领域。以化学稳定性好的全氟磺酸树脂为膜材料主体，混入不同功能的聚合物，通过有机溶剂将树脂溶解获得浆料，加入添加剂，混合均匀成凝胶的物料；将凝胶的物料投入挤出机中挤出成型，将成型后的膜进入不同温度段环境中，不同温度段由高向低依次递减，经过梯度热处理的膜进入萃取剂进行萃取，取出膜进入去离子水洗涤，热辊压延收卷，获得多孔离子交换复合膜。本发明复合膜的连续制备工艺简单，所制备膜低溶胀、尺寸稳定性好、机械强度高、钒离子渗透率低、具有良好的化学、热稳定性，适用于全钒氧化还原液流电池，操作简单，对设备和操作人员的要求不高。
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公开(公告)号：CN109065925A
公开(公告)日：2018-12-21
申请号：CN201810808560.8
申请日：2018-07-23
申请人： 中国科学院金属研究所
IPC分类号： H01M8/1041 , H01M8/1067 , H01M8/1081
CPC分类号： H01M8/1067 , H01M8/1041 , H01M8/1081
摘要： 本发明涉及铁铬氧化还原液流电池用离子交换膜领域，特别涉及一种铁铬氧化还原液流电池用非氟两性复合膜及其制备方法，解决目前使用的Nafion膜离子选择性小、活性离子渗透严重、价格昂贵等问题。以磺化聚合物树脂为原料，通过有机溶剂溶解，与聚苯胺分散液共混，采用流延法制备非氟两性复合膜。该非氟两性复合膜为磺化聚合物树脂和聚苯胺树脂共混获得的非氟两性复合膜；按重量百分比计，磺化聚合物树脂含量为A，磺化聚苯胺的含量为B，其中80％≤A
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公开(公告)号：CN108963229A
公开(公告)日：2018-12-07
申请号：CN201810808543.4
申请日：2018-07-23
申请人： 中国科学院金属研究所
IPC分类号： H01M4/36 , H01M4/38 , H01M4/62 , H01M10/0525 , B82Y30/00
CPC分类号： H01M4/366 , B82Y30/00 , H01M4/386 , H01M4/625 , H01M4/628 , H01M10/0525 , H01M2004/021 , H01M2004/027
摘要： 本发明涉及锂离子电池用硅负极活性材料的制备及改性领域，特别是一种高性能硅负极活性材料及其制备方法。该硅负极活性材料包括纳米硅颗粒及硅颗粒表面包覆的导电涂层，其制备步骤包括导电涂层溶液的配制，纳米硅分散液的配制，同轴静电纺丝法制备硅活性材料，最后经干燥等获得高性能硅负极活性材料。本发明的硅活性材料具有核壳结构，其核层参与电极反应，发挥高容量特性，壳层发挥电子、离子导电功能及限制纳米硅体积膨胀功能。该材料制备成电极后，除具有较高的容量外，也具有较好的大电流充放电能力及较长的循环充放电寿命，在高能量密度锂离子电池负极中具有良好的应用前景。本发明的制备工艺简单，易于大规模生产，且成本低廉，环境友好。
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