一种高性能复合碳毡的制备方法

摘要

本发明涉及全钒氧化还原液流电池(VRB)电极材料领域，具体地说是一种高性能复合碳毡的制备方法，解决现阶段钒电池用碳毡电极亲水性差、有效面积低、电化学活性低、电导率低、钒离子电对催化性能差及单电池性能低等问题；本发明以商业化碳毡为原料，利用粘结剂粘结的方法，制备功能化碳管复合碳毡；本发明制备的复合碳毡具有良好的亲水性能、电化学催化性能、电导率、化学稳定性和良好的单个VRB电池性能等优点。本发明的制备方法具有操作简单易行，产品成本低廉，易于产业化生产和环境友好等优点，可广泛地应用于全钒氧化还原液流电池领域。

主权项

一种高性能复合碳毡的制备方法，其特征是，包括如下步骤 (1)将干燥处理后的纳米碳管溶于强酸溶液中，常温浸泡一定时间； (2)将步骤(1)中强酸浸泡过的纳米碳管进行抽滤处理，然后反复用去离子水清洗； (3)将步骤(2)所得的纳米碳管放入一定量的去离子水中，超声30min‑60min,加入一定量的官能团载体，配成质量分数为0.2‑6％的溶液，搅拌2‑6h； (4)将一定量的浓盐酸加入步骤(3)所得溶液中，搅拌2‑5h； (5)加热步骤(4)所得溶液，控制温度范围为0～100℃，然后加入亚硝酸钠，配制0.05‑2.5％的溶液，控制所述温度范围在0～90℃之间，反应3‑9h； (6)过滤步骤(5)所得溶液，得到沉淀物，然后用浓度为0.2mol/L‑1.5mol/L的硫酸铵溶液反复清洗所述沉淀物； (7)利用去离子水反复清洗步骤(6)所得沉淀物； (8)将步骤(7)所得沉淀物干燥，得到官能团化纳米碳管； (9)将步骤(8)所得的官能团化纳米碳管溶解于去离子水中，配制质量分数为5％‑35％的溶液； (10)将一定量的Nafion溶液加入步骤(9)所得溶液中； (11)将干燥处理过的碳毡浸泡在步骤(10)所得的溶液中，浸泡30min‑60min； (12)将步骤(11)浸泡后的碳毡干燥处理。