本發(fā)明屬于液流電池，特別涉及一種降低全釩液流電池內(nèi)阻的方法。

背景技術(shù)：

1、全釩液流電池是一種大規(guī)模高效的電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)，相比于主流的鋰離子電池，其具有本征安全、輸出功率和容量互相解耦、系統(tǒng)設(shè)計(jì)靈活、電池循環(huán)壽命長(zhǎng)和可深度放電而不損壞電池等諸多優(yōu)點(diǎn)。目前，全釩液流電池的主要攻克方向是提高效率和降低成本。通過電極和電解液的改性可提高電極反應(yīng)的氧化還原活性，從而提高電池的庫倫效率。通過原材料電導(dǎo)率提高和降低電池內(nèi)阻可降低電極反應(yīng)極化和充放電電壓差，從而提高電池的電壓效率。目前電池的組裝是通過石墨氈電極與雙極板之間機(jī)械壓緊，使得石墨氈達(dá)到一定壓縮比，但未經(jīng)處理的石墨氈與雙極板界面之間直接進(jìn)行物理壓合往往存在較大的界面接觸電阻，而該電阻的大小可通過壓緊程度適當(dāng)?shù)販p小，但電極反應(yīng)過程中的歐姆極化程度仍然較大，電池仍表現(xiàn)出高充電電壓和低放電電壓，從而極大影響電極反應(yīng)的電壓效率和綜合能量效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述問題，本發(fā)明公開了一種降低全釩液流電池內(nèi)阻的方法，包括：

2、對(duì)石墨氈電極和雙極板進(jìn)行前處理；

3、對(duì)導(dǎo)電銀漿進(jìn)行預(yù)處理；

4、在前處理后的雙極板上均勻涂敷預(yù)處理后的導(dǎo)電銀漿；

5、將前處理后的石墨氈電極與涂敷導(dǎo)電銀漿的雙極板壓合成型，得到一體化電極。

6、更進(jìn)一步地，所述對(duì)石墨氈電極和雙極板進(jìn)行前處理的具體步驟如下：

7、雙極板表面用酒精或丙酮擦拭干凈；

8、將石墨氈電極和雙極板在60～100℃下烘干30～60min。

9、更進(jìn)一步地，所述對(duì)導(dǎo)電銀漿進(jìn)行預(yù)處理的具體步驟如下：

10、向?qū)щ娿y漿中加入碳材料，隨后在50～80℃下充分?jǐn)嚢?0～50min。

11、更進(jìn)一步地，每10ml所述導(dǎo)電銀漿中混合碳材料0.005～0.02g。

12、更進(jìn)一步地，所述導(dǎo)電銀漿中銀粉含量70％～90％，固化劑含量10％～30％。

13、更進(jìn)一步地，所述碳材料為碳纖維、碳納米管、石墨烯、富勒烯的一種或多種。

14、更進(jìn)一步地，所述在前處理后的雙極板上均勻涂敷預(yù)處理后的導(dǎo)電銀漿的具體步驟如下：

15、將預(yù)處理后的導(dǎo)電銀漿在前處理后的雙極板上立即進(jìn)行涂敷，導(dǎo)電銀漿的涂敷厚度為0.05～0.25mm。

16、更進(jìn)一步地，所述涂敷為噴涂、浸漬、涂刷中一種。

17、更進(jìn)一步地，所述將前處理后的石墨氈電極與涂敷導(dǎo)電銀漿的雙極板壓合成型，得到一體化電極的具體步驟如下：

18、將前處理后的石墨氈電極垂直貼合在涂敷導(dǎo)電銀漿的雙極板上，采用工裝壓合，壓合后放入真空干燥箱在100～180℃進(jìn)行固化30～60min，得到一體化電極；

19、其中，真空干燥箱固化升溫速率為150～200℃/h。

20、更進(jìn)一步地，所述石墨氈電極壓合后的壓縮比為20％～50％。

21、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的實(shí)施例至少具有以下優(yōu)點(diǎn)：

22、1.處理工藝簡(jiǎn)單和操作流程方便(基體凈化、導(dǎo)電銀漿改性噴涂、壓合固化一體化)，本發(fā)明核心僅在雙極板上涂敷經(jīng)預(yù)處理的導(dǎo)電銀漿即可完成降阻的效果；

23、2.本發(fā)明未使用的有毒有害氣體和試劑，實(shí)現(xiàn)過程環(huán)保無污染，綠色低碳，清潔高效；

24、3.本發(fā)明的降阻效果非常顯著，比起其他現(xiàn)有技術(shù)仍是通過增大接觸面、或者直接壓緊而降低界面電阻，本發(fā)明將雙極板和石墨氈電極通過改性的導(dǎo)電銀漿壓合固化成一體化電極，直接幾乎消除界面電阻；

25、4.采用的導(dǎo)電銀漿和其他試劑材料比起石墨氈電極和雙極板降阻改性所用的貴重催化劑的價(jià)格低廉(現(xiàn)有技術(shù)中有在雙極板表面包覆碳材料，有對(duì)石墨氈界面進(jìn)行貴金屬催化劑修飾以達(dá)到降低內(nèi)阻的效果)，提升電池性能的同時(shí)無需承擔(dān)巨額成本；

26、5.無需改變雙極板和石墨氈電極的本體屬性(現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)雙極板進(jìn)行加熱軟化和石墨氈電極融合一體化電極，該過程容易導(dǎo)致雙極板中聚乙烯塑料的老化，反而會(huì)增大電阻)，保證了電極氧化還原反應(yīng)的活性和電池的容量效率。

27、本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在說明書以及附圖中所指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。

技術(shù)特征：

1.一種降低全釩液流電池內(nèi)阻的方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低全釩液流電池內(nèi)阻的方法，其特征在于，所述對(duì)石墨氈電極和雙極板進(jìn)行前處理的具體步驟如下：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低全釩液流電池內(nèi)阻的方法，其特征在于，所述對(duì)導(dǎo)電銀漿進(jìn)行預(yù)處理的具體步驟如下：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的降低全釩液流電池內(nèi)阻的方法，其特征在于，每10ml所述導(dǎo)電銀漿中混合碳材料0.005～0.02g。

5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的降低全釩液流電池內(nèi)阻的方法，其特征在于，所述導(dǎo)電銀漿中銀粉含量70％～90％，固化劑含量10％～30％。

6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的降低全釩液流電池內(nèi)阻的方法，其特征在于，所述碳材料為碳纖維、碳納米管、石墨烯、富勒烯的一種或多種。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低全釩液流電池內(nèi)阻的方法，其特征在于，所述在前處理后的雙極板上均勻涂敷預(yù)處理后的導(dǎo)電銀漿的具體步驟如下：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的降低全釩液流電池內(nèi)阻的方法，其特征在于，所述涂敷為噴涂、浸漬、涂刷中一種。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低全釩液流電池內(nèi)阻的方法，其特征在于，所述將前處理后的石墨氈電極與涂敷導(dǎo)電銀漿的雙極板壓合成型，得到一體化電極的具體步驟如下：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的降低全釩液流電池內(nèi)阻的方法，其特征在于，所述石墨氈電極壓合后的壓縮比為20％～50％。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種降低全釩液流電池內(nèi)阻的方法，包括：對(duì)石墨氈電極和雙極板進(jìn)行前處理；對(duì)導(dǎo)電銀漿進(jìn)行預(yù)處理；在前處理后的雙極板上均勻涂敷預(yù)處理后的導(dǎo)電銀漿；將前處理后的石墨氈電極與涂敷導(dǎo)電銀漿的雙極板壓合成型，得到一體化電極。本發(fā)明處理工藝簡(jiǎn)單和操作流程方便；本發(fā)明的降阻效果非常顯著，比起其他現(xiàn)有技術(shù)仍是通過增大接觸面、或者直接壓緊而降低界面電阻，本發(fā)明將雙極板和石墨氈電極通過改性的導(dǎo)電銀漿壓合固化成一體化電極，直接幾乎消除界面電阻。

技術(shù)研發(fā)人員：計(jì)東東,趙玉康,蔣龍,李立偉,張丹
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)石油天然氣集團(tuán)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15