【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于液流電池儲能，具體地說是提供了一種全鐵液流電池的碳氈電極改性方法。
技術介紹
1、隨著經濟的大力發展，人們對于能源的消耗與日俱增，而化石能源的燃燒帶來的環境問題無法避免?？稍偕茉慈顼L能，太陽能的綠色能源是解決這一問題的有效途徑，但風能和太陽能具有間歇性和不穩定性，其發電后直接并入電網容易對電網的穩定運行造成沖擊。因此，目前亟需與可再生能源配套運行的長時儲能系統，用來消化可再生能源的發電量，助力“碳達峰、碳中和”目標的實現。
2、在眾多儲能技術中，液流電池因其本身為水系電池，相比鋰電無自燃起火風險，使用壽命長，設計靈活等特點是長時儲能領域的新寵兒。全鐵液流電池體系是液流電池領域中最成熟且目前已經得到商業化的電池體系，其商業化多用來與風電站和光伏發電站配套使用，可以解決二者發電不穩定以及不確定性等問題。
3、在液流電池中，電極是最重要的組件之一，其有著為正負極活性物質提供反應場所的重要作用。所以，液流電池用電極需要電極具有高電導率，高電化學活性，高孔隙率以及耐腐蝕等特點。液流電池的電極形式主要是石墨氈，石墨氈成本較低，耐腐蝕性強以及較高的導電率。但是，生產出廠的石墨氈也存在低電化學活性以及反應動力學較差的問題，這兩點問題限制了液流電池的效率，使液流電池體系難以應用。
技術實現思路
1、為了解決全鐵液流電池中電極電化學活性低以及反應動力學差的問題，本專利技術提供了一種全鐵液流電池的碳氈電極改性方法。
2、為了實現上述目的，本專利技術所采
3、1）將碳氈放入管式爐中，在空氣氣氛中燒制；
4、2）配置不同濃度的fe2(so4)3甲醇溶液和二甲基咪唑甲醇溶液；
5、3）將熱處理后的碳氈置入二甲基咪唑甲醇溶液，后將fe2(so4)3甲醇溶液倒入有碳氈的二甲基咪唑甲醇溶液；
6、4）將混合溶液和碳氈攪拌后取出干燥；
7、5）將干燥后的電極置入管式爐中，在氮氣氣氛中燒制；
8、6）取出燒制后的碳氈，先用鹽酸清洗，后用去離子水清洗，清洗后干燥，即得改性后的碳氈電極。
9、其中，步驟1）具體為：將碳氈置入管式爐中，管式爐的升溫速率為1～10℃/min，最高溫度為400～600℃，燒制保溫時間為5～7小時；
10、其中，步驟2）具體為：配置fe2(so4)3溶于甲醇溶液濃度為0.1～0.5?mol/l，配置二甲基咪唑溶于甲醇溶液濃度為0.1～0.5?mol/l；
11、其中，步驟3）具體為：將步驟1）中的碳氈浸入步驟2）中的二甲基咪唑甲醇溶液并攪拌，后將步驟2）中的fe2(so4)3甲醇溶液倒入含有碳氈的二甲基咪唑甲醇溶液；
12、其中，步驟4）具體為：將步驟3）中浸泡的碳氈攪拌4～6小時，后取出置入真空干燥箱，干燥溫度為80～110?℃，干燥時間為12～24小時。
13、其中，步驟5）具體為：將步驟4）中干燥后的碳氈取出置入管式爐中燒制，管式爐的升溫速率為1～10℃/min，最高溫度為600～1000℃，燒制保溫時間為6～12小時。
14、其中，步驟6）具體為：將步驟5）中的電極取出后清洗，所用鹽酸濃度為3～6mol/l，鹽酸清洗1～5遍，去離子水清洗1～5遍，清洗后干燥溫度為80～110?℃，時間為12～24小時。
15、本專利技術的優點是：通過在溶液中進行浸泡攪拌以及管式爐中的燒制，可以有針對性地對現有碳氈電極親水性和電化學活性較差的兩個缺點進行改性。本方法是對電極進行浸泡后燒制的處理改善碳氈電極性能，其中可以輕松地通過改變浸泡溶液濃度、浸泡時間、燒制溫度和時間來調控電極的表面形貌和反應位點，進一步控制電極的性能。通過高溫燒制使改性后的電極可以有效提高全鐵液流電池的電壓效率。該工藝方法簡單易行，可推廣用于其它液流電池體系
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1.一種全鐵液流電池的碳氈電極改性方法，其特征在于：包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述全鐵液流電池的碳氈電極改性方法，其特征在于：在步驟1）中，管式爐的升溫速率為1～10℃/min，燒制溫度在400～600℃，燒制保溫時間在5～7小時。
3.根據權利要求1所述全鐵液流電池的碳氈電極改性方法，其特征在于：在步驟2）中，Fe2(SO4)3的甲醇溶液濃度為0.1-0.5?mol/L，二甲基咪唑的甲醇溶液濃度為0.1-0.5?mol/L。
4.根據權利要求1所述的全鐵液流電池的碳氈電極改性方法，其特征在于：在步驟4）中，攪拌時間為4～6小時，干燥溫度為80～110?℃，干燥時間為12～24小時。
5.根據權利要求1所述全鐵液流電池的碳氈電極改性方法，其特征在于：在步驟5）中，管式爐的升溫速率為1～10℃/min，燒制溫度為600～1000℃，燒制保溫時間為6～12小時。
6.根據權利要求1所述全鐵液流電池的碳氈電極改性方法，其特征在于：在步驟6）中，鹽酸濃度為3～6mol/L；清洗過程中，鹽酸清洗1～5遍，去離子水清洗1～5
...【技術特征摘要】
1.一種全鐵液流電池的碳氈電極改性方法，其特征在于：包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述全鐵液流電池的碳氈電極改性方法，其特征在于：在步驟1）中，管式爐的升溫速率為1～10℃/min，燒制溫度在400～600℃，燒制保溫時間在5～7小時。
3.根據權利要求1所述全鐵液流電池的碳氈電極改性方法，其特征在于：在步驟2）中，fe2(so4)3的甲醇溶液濃度為0.1-0.5?mol/l，二甲基咪唑的甲醇溶液濃度為0.1-0.5?mol/l。
4.根據權利要求1所述的全鐵液流電池的碳氈電極改性方法...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張啟安，李波，劉東影，邢陽陽，孟欣，吳文琦，
申請(專利權)人：遼寧金谷炭材料股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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