一种钒电池用接枝改性磺化聚苯并咪唑复合膜及制备方法

    公开(公告)号:CN118899489A

    公开(公告)日:2024-11-05

    申请号:CN202411393058.7

    申请日:2024-10-08

    摘要: 本发明涉及全钒液流电池离子传导膜技术领域,公开了一种钒电池用接枝改性磺化聚苯并咪唑复合膜及制备方法,该复合膜是通过对磺化聚苯并咪唑进行接枝改性,使其接上疏水柔性支链和亲水支链后成膜而成。还包括以下步骤:S1:配置磺化聚苯并咪唑溶液;S2:制备疏水支链接枝改性磺化聚苯咪唑溶液;S3:制备亲疏水支链接枝改性磺化聚苯并咪唑溶液;S4:制备接枝改性磺化聚苯并咪唑复合膜。本发明接枝改性磺化聚苯并咪唑聚合物链段上同时具备亲疏水支链,可通过调控亲疏水支链的比例,调控复合膜的综合性能,使得复合膜在高阻钒特性的同时具备高的质子传导密度,进而提升钒电池的能量效率。

    一种钒电池用亲疏水双梳型两性复合膜及其制备方法

    公开(公告)号:CN118899488A

    公开(公告)日:2024-11-05

    申请号:CN202411393029.0

    申请日:2024-10-08

    摘要: 本发明公开了一种钒电池用亲疏水双梳型两性复合膜及其制备方法,该复合膜是通过对磺化聚苯并咪唑进行接枝改性,使其接上疏水支链和亲水支链后成膜而成。还包括以下步骤:S1:配置磺化聚苯并咪唑溶液;S2:制备亲疏水双梳型磺化聚苯并咪唑;S3:制备亲疏水双梳型磺化聚苯并咪唑复合膜;S4:制备亲疏水双梳型两性复合膜。本发明在磺化聚苯并咪唑聚合物链段中引入了疏水和亲水支链,使得疏水链段的聚集得以改善,从而改善了微相分离的形态,使得三维离子通道在低吸水率的情况下可以显著提高离子迁移率和传输效率,同时PBI主链的咪唑基形成离子交联结构,改善膜的机械性能并增加膜质子传输密度,进一步提升钒电池的电压及能量效率。

    一种钒液流电池用高导电性石墨毡及其制备方法

    公开(公告)号:CN118390286B

    公开(公告)日:2024-09-20

    申请号:CN202410836059.8

    申请日:2024-06-26

    摘要: 本发明涉及全钒液流电池技术领域,尤其涉及一种钒液流电池用高导电性石墨毡及其制备方法,包括以下步骤:配置2价金属盐溶液和3价金属盐溶液,于水热釜内混合均匀,加入碱性溶液调节PH值;将清洗除杂后的石墨毡放入水热釜内,于石墨毡上原位合成LDH;取出清洗后放入烘箱中烘干后再进行高温烧结,最后用等离子体处理,得到高导电性石墨毡。本发明通过石墨毡的吸附能力在石墨毡上原位合成LDH,由于两者之间强烈的化学键合,增强了LDH与石墨毡的粘结力,由于等离子体的刻蚀作用,将LDH剥离得到超薄LDH纳米片,产生多个氧空位,暴露出更多的电活性位点,降低石墨毡本体电阻和石墨毡与极板之间的接触电阻,提升液流电池的性能。

    一种增强反应活性位点的石墨毡电极及其制备方法

    公开(公告)号:CN118352549B

    公开(公告)日:2024-09-03

    申请号:CN202410786101.X

    申请日:2024-06-18

    摘要: 本发明公开了一种增强反应活性位点的石墨毡电极及其制备方法,包括表面修饰处理:将石墨毡浸渍于表面修饰液,干燥后进行热处理,盐酸溶液清洗,干燥,得到表面修饰的石墨毡;活性增强处理:表面修饰的石墨毡浸渍于活性增强液中,水浴保温,干燥后进行热处理,得到活性增强的石墨毡;缺氧处理:将活性增强的石墨毡进行雾化处理,结束后转入气氛炉中进行热处理,得到一种增强反应活性位点的石墨毡电极。本发明能够增强石墨毡电极的活性位点、反应活性和电导率,减小电池反应活化极化和欧姆极化,提高电池的电压效率和能量效率。

    一种增强反应活性位点的石墨毡电极及其制备方法

    公开(公告)号:CN118352549A

    公开(公告)日:2024-07-16

    申请号:CN202410786101.X

    申请日:2024-06-18

    摘要: 本发明公开了一种增强反应活性位点的石墨毡电极及其制备方法,包括表面修饰处理:将石墨毡浸渍于表面修饰液,干燥后进行热处理,盐酸溶液清洗,干燥,得到表面修饰的石墨毡;活性增强处理:表面修饰的石墨毡浸渍于活性增强液中,水浴保温,干燥后进行热处理,得到活性增强的石墨毡;缺氧处理:将活性增强的石墨毡进行雾化处理,结束后转入气氛炉中进行热处理,得到一种增强反应活性位点的石墨毡电极。本发明能够增强石墨毡电极的活性位点、反应活性和电导率,减小电池反应活化极化和欧姆极化,提高电池的电压效率和能量效率。

    一种全钒液流电池电解液及其制备方法

    公开(公告)号:CN117374351B

    公开(公告)日:2024-02-27

    申请号:CN202311666138.0

    申请日:2023-12-07

    IPC分类号: H01M8/18

    摘要: 本发明公开一种全钒液流电池电解液及其制备方法,包括如下步骤:将偏钒酸铵与次氯酸溶液分散混匀,经过曝气搅拌反应后再加入酸溶液混匀,得到原料混合液;将原料混合液与还原剂反应,得到一级还原产物;将一级还原产物与含有3价和4价钒离子的电解液混合并以反应,得到二级还原产物;以二级还原产物为负极,催化剂、还原剂、和酸溶液的混合溶液为负极,电化学催化反应,得到三级还原产物;将三级还原产物经过浓度和价态检测后进行浓度和价态调配,得到3.5价电解液成品。本发明利用次氯酸去除铵根离子,同时反应生成的氯离子和氢离子能够提高钒离子的溶解度和电池效率。

    一种钒液流电池用高离子选择性离子膜及其制备方法

    公开(公告)号:CN117199465B

    公开(公告)日:2024-02-06

    申请号:CN202311466625.2

    申请日:2023-11-07

    摘要: 本发明公开了一种钒液流电池用高离子选择性离子膜制备方法,具体包括制备两性聚合物:取阴离子单体10~40份,含氮单体10~40份、两性离子单体20 80份,去离子水400 900份,加热~ ~后加入引发剂0.2~0.5份,反应10~12h后,加入乙醇,沉淀、过滤、烘干得到两性聚合物;将全氟磺酸树脂、两性聚合物分别溶解于溶剂中得到质量百分比为5 20%的溶液A、溶液B;将溶液A和溶液B~按质量比200:1~10:1混合均匀,得到制膜溶液;将制膜溶液真空脱泡,在玻璃板上流延,热处理后得到复合离子交换膜;对复合离子交换膜进行热压,得到钒液流电池用高离子选择性离子膜。本发明合成的两性聚合物可通过调节两性离子单体、阴离子单体、含氮单体的比例进一步调节(56)对比文件US 2006000778 A1,2006.01.05US 2011318644 A1,2011.12.29WO 2015064820 A1,2015.05.07WO 2023272821 A1,2023.01.05CN 105131276 A,2015.12.09CN 116613362 A,2023.08.18艮文娟 等“.两性分子P(AMPSc-o-DMC)的合成、表征及性能研究”《.应用化工》.2009,第38卷(第06期),第850-853页.徐敏 等.“全钒液流电池用多氟聚二唑芳醚阴离子交换膜的制备”《.化工学报》.2011,第62卷(第S2期),第150-154页.牛洪金 等.全钒液流电池离子交换膜的研究进展《.储能科学与技术》.2013,第2卷(第02期),第132-139页.胡磊 等“.全钒液流电池膜离子选择性传导通道构建的研究进展”《.化工进展》.2020,第39卷(第6期),第2079-2091页.J.B. Liao 等“.Ultra-low vanadium iondiffusion amphoteric ion-exchangemembranes for all-vanadium redox flowbatteries”《.Journal of Power Sources》.2015,第282卷第241-247页.

    一种钒电池用高柔韧性质子交换膜及其制备方法

    公开(公告)号:CN116535712A

    公开(公告)日:2023-08-04

    申请号:CN202310797800.X

    申请日:2023-07-03

    摘要: 本发明公开了一种钒电池用高柔韧性质子交换膜及其制备方法,包括如下步骤:配置质量浓度为5%~20%的硫磺化聚醚醚酮溶液;制备大分子RAFT试剂聚丙烯酸‑b‑聚苯乙烯‑b‑RAFT;通过制备的大分子RAFT试剂聚丙烯酸‑b‑聚苯乙烯‑b‑RAFT,制备三嵌段有规聚合物聚苯乙烯‑b‑聚丙烯酸‑2‑乙基己酯‑b‑聚苯乙烯;在磺化聚醚醚酮溶液中加入制备的聚苯乙烯‑b‑聚丙烯酸‑2‑乙基己酯‑b‑聚苯乙烯;得到磺化聚醚醚酮/聚苯乙烯‑b‑聚丙烯酸‑2‑乙基己酯‑b‑聚苯乙烯溶液;将磺化聚醚醚酮/聚苯乙烯‑b‑聚丙烯酸‑2‑乙基己酯‑b‑聚苯乙烯溶液流延成膜,干燥得到高柔韧性质子交换膜。本发明三嵌段有规聚合物聚苯乙烯‑b‑聚丙烯酸‑2‑乙基己酯‑b‑聚苯乙烯分子量分布窄,各链段分子量可控,具有微相分离结构。

    一种全钒液流电池故障检测方法及系统

    公开(公告)号:CN116072937A

    公开(公告)日:2023-05-05

    申请号:CN202310221106.3

    申请日:2023-03-09

    IPC分类号: H01M8/04664 H01M8/04992

    摘要: 本发明公开了一种全钒液流电池故障检测方法及系统,至少包括以下步骤:步骤S1:测量得到正极电解液体积、负极电解液体积、负极电解液氢气浓度、正极管道液压、负极管道液压、箱体内氢气浓度、箱体内温度、电解液漏液电导率、电堆漏液电导率、电堆电压和电堆温度;步骤S2:计算漏液参数、液路参数、电芯参数;步骤S3:分别对所述漏液参数、所述液路参数和所述电芯参数进行归一化处理;并获取故障参数;步骤S4:利用所述故障参数判断全钒液流电池的故障状态;步骤S5:根据所述故障状态定位故障发生区域。本发明不仅能够极大的简化检测流程,实现高度集成的自动化的故障检测,而且能够准确定位故障发生的位置。