[发明专利]氧化还原液流电池用碳电极材料及其制造方法

权利要求书

1.一种氧化还原液流电池用碳电极材料，其特征在于，其包含碳质纤维(A)和粘结所述碳纤维(A)的碳质材料(B)，且所述碳电极材料满足下述要件：

(1)将碳质材料(B)的利用X射线衍射求出的c轴方向的微晶尺寸记作Lc(B)时，Lc(B)为10nm以上；

(2)将碳质纤维(A)的利用X射线衍射求出的c轴方向的微晶尺寸记作Lc(A)时，Lc(B)/Lc(A)为1.0以上；

(3)碳电极材料表面的键合氧原子数为碳电极材料表面的总碳原子数的1.0％以上。

2.根据权利要求1所述的碳电极材料，其中，所述碳质材料(B)相对于所述碳质纤维(A)和所述碳质材料(B)的合计量的质量含有率为20％以上。

3.根据权利要求1或2所述的碳电极材料，其中，所述Lc(A)为1nm～10nm。

4.一种碳电极材料的制造方法，其特征在于，其为制造权利要求1～3中任一项所述的碳电极材料的方法，其依次包括：

向所述碳质纤维(A)中添加碳化前的碳质材料(B)的工序；

将添加后的制造物在非活性气氛下以800℃以上且2000℃以下的温度进行加热的碳化工序；

在非活性气氛下以1800℃以上且高于所述碳化工序的加热温度的温度进行加热的石墨化工序；以及

氧化处理工序。

5.一种氧化还原液流电池用碳电极材料，其特征在于，其包含碳质纤维(A)、石墨粒子(B)和将所述碳质纤维(A)与所述石墨粒子(B)进行粘结的碳质材料(C)，且所述碳电极材料满足下述要件：

(1)石墨粒子(B)的粒径为1μm以上；

(2)将石墨粒子(B)的利用X射线衍射求出的c轴方向的微晶尺寸记作Lc(B)时，Lc(B)为35nm以上；

(3)将碳质材料(C)的利用X射线衍射求出的c轴方向的微晶尺寸记作Lc(C)时，Lc(C)为10nm以上；

(4)将碳质纤维(A)的利用X射线衍射求出的c轴方向的微晶尺寸记作Lc(A)时，Lc(C)/Lc(A)为1.0以上；

(5)碳电极材料表面的键合氧原子数为碳电极材料表面的总碳原子数的1.0％以上。

6.根据权利要求5所述的碳电极材料，其中，所述石墨粒子(B)或所述碳质材料(C)相对于所述碳质纤维(A)、所述石墨粒子(B)和所述碳质材料(C)的合计量的质量含有率分别为20％以上，且所述碳质材料(C)相对于所述石墨粒子(B)的质量比为0.2～3.0。

7.根据权利要求5或6所述的碳电极材料，其中，所述Lc(A)为1nm～10nm。

8.根据权利要求5～7中任一项所述的碳电极材料，其中，由氮吸附量求出的BET比表面积为1.0m²/g～8m²/g。

9.根据权利要求5～8中任一项所述的碳电极材料，其中，所述石墨粒子(B)包含选自鳞片状石墨、薄片化石墨和膨胀化石墨中的至少1种以上。

10.一种碳电极材料的制造方法，其特征在于，其为制造权利要求5～9中任一项所述的碳电极材料的方法，其依次包括：

向所述碳质纤维(A)中添加所述石墨粒子(B)和碳化前的碳质材料(C)的工序；

将添加后的制造物在非活性气氛下以800℃以上且2000℃以下的温度进行加热的碳化工序；

在非活性气氛下以1800℃以上且高于所述碳化工序的加热温度的温度进行加热的石墨化工序；以及

氧化处理工序。