[发明专利]一种基于硅烷水解液的钒电池电极的电化学改性方法

权利要求书

1.一种基于硅烷水解液的钒电池电极的电化学改性方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、将聚丙烯腈基碳毡/石墨毡进行酸洗；

步骤2、配制硅烷水解液；

步骤3、使用步骤2中配制的硅烷水解液，对步骤1中酸洗后的聚丙烯腈基碳毡/石墨毡进行电化学处理；

步骤4、将步骤3中经过电化学处理后的聚丙烯腈基碳毡/石墨毡在管式炉中氮气保护气氛下碳化，获得全钒液流电池的改性电极。

2.根据权利要求1所述的基于硅烷水解液的钒电池电极的电化学改性方法，其特征在于，所述硅烷水解液包括的组分和含量分别为：硅烷5～30g/L；助溶剂5～40g/L；氧化剂0.1～4g/L；pH调节剂0.1～3g/L；去离子水余量。

3.根据权利要求2所述的基于硅烷水解液的钒电池电极的电化学改性方法，其特征在于，所述硅烷为KH540、KH550、KH560、KH561、KH570、KH571、KH580、KH590、中的一种或两种以上；助溶剂为乙醇、异丙醇、乙二醇、丙醇、二丙二醇、聚乙二醇、丙二醇、聚丙二醇中的一种或两种以上组成。

4.根据权利要求2所述的基于硅烷水解液的钒电池电极的电化学改性方法，其特征在于，所述氧化剂为双氧水、亚硝酸钠、亚硝酸钾、次氯酸钠、高锰酸钾、硝酸锌、硝酸钙、过硼酸钠、过硼酸钾中的一种或两种以上。

5.根据权利要求1所述的基于硅烷水解液的钒电池电极的电化学改性方法，其特征在于，所述硅烷水解液的pH调节剂为氢氧化钠、氨水、三乙醇胺、盐酸、硝酸、醋酸中的一种或两种以上。

6.根据权利要求1所述的基于硅烷水解液的钒电池电极的电化学改性方法，其特征在于，对所述聚丙烯腈基碳毡/石墨毡进行酸洗所使用的酸洗液由盐酸、硝酸、氢氟酸、硫酸和水混合而成，其各组分的含量为：盐酸30～150g/L、硝酸5～50g/L、氢氟酸5～20g/L、硫酸10～100g/L、其余为水。

7.根据权利要求1所述的基于硅烷水解液的钒电池电极的电化学改性方法，其特征在于，所述聚丙烯腈基碳毡/石墨毡作为正极，电化学处理电流范围10-200mA/cm2，电压范围1-50V，处理时间为1-30min，温度为10-70℃。

8.根据权利要求7所述的基于硅烷水解液的钒电池电极的电化学改性方法，其特征在于，电化学处理时，负极的电极材料包括金属材料、碳材料、导电陶瓷材料中的至少一种；其中，所述金属材料包括钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、铌、钽、锆、钨、铈、铝、铋、铼、钡、锇、锡、铅、金、银、铂、钯、铱、铑、钼、钌中的至少一种；所述碳材料包括石墨、玻璃碳、硼掺杂金刚石、活性炭、石墨烯、碳纤维、碳纳米管、碳海绵中的任意一种。

9.根据权利要求8所述的基于硅烷水解液的钒电池电极的电化学改性方法，其特征在于，所述正极和负极的电极形状包括片状、棒状、丝状、粒状、海绵状、网状和多孔结构中的任意一种。

10.根据权利要求6所述的基于硅烷水解液的钒电池电极的电化学改性方法，其特征在于，管式炉中氮气保护氧化处理的温度为200-700℃，时间为1-10h。