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公开(公告)号：CN119133478A
公开(公告)日：2024-12-13
申请号：CN202311660122.9
申请日：2023-12-06
Applicant: 辽宁大学
Abstract: 本发明属于电池材料及能源存储技术领域，具体涉及一种兼具高析氢过电位及高活性的碳纳米纤维电极材料在钒电池中的应用。该碳纳米纤维电极材料是以柠檬酸铋铵为功能组分，加入至聚丙烯腈和N,N‑二甲基甲酰胺的溶液中，制得电纺前驱体溶液，利用静电纺丝技术制备含有柠檬酸铋铵的聚丙烯腈基三维纳米纤维，然后进行预氧化和碳化，在此过程中利用柠檬酸铋铵的热解，可以在碳纤维中同时引入铋、氮、氧组分，因此赋予该碳纳米纤维电极材料较高的析氢过电位及高活性，将其用于钒电池负极材料可充分发挥各组分的协同作用，有效提升电池的能量转化效率和倍率性能。本发明方法简单，实用性强，适合大规模生产，具有广阔的应用前景。
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公开(公告)号：CN117488439A
公开(公告)日：2024-02-02
申请号：CN202311415096.3
申请日：2023-10-30
Applicant: 辽宁大学
Abstract: 本发明涉及电池材料及能源存储技术领域，具体涉及一种基于PVP‑PAN双组份构建高活性梯度多孔碳纳米纤维电极材料的方法及其应用。将聚乙烯吡咯烷酮PVP和聚丙烯腈PAN与N,N,‑二甲基甲酰胺混合，得到电纺前驱体溶液；利用静电纺丝技术，将前驱体溶液按PVP含量大小顺序进行连续静电纺丝，得到原始复合纤维材料；将获得的原始复合纤维材料用刚玉板压平，置于管式炉中进行预氧化处理和碳化处理，得到一种结构和成分呈梯度分布的高活性多孔碳纳米纤维电极材料。将其应用于液流电池电极材料，可以同时兼顾液流电池电极反应的传质和传荷过程，提升电池效率和循环稳定性。本发明方法简单、易于操作、设计灵活，具有极佳的应用前景。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116623320A
公开(公告)日：2023-08-22
申请号：CN202310610034.1
申请日：2023-05-29
Applicant: 辽宁大学
Abstract: 本发明公开一种高传质‑传荷性能的电纺碳纳米纤维电极材料及其制备方法和应用。首先，利用凝固浴静电纺丝结合冷冻干燥技术制备出疏松多孔的聚丙烯腈基三维纳米纤维，其中以含有不同功能组分的水溶液作为凝固浴溶液来收集纤维，随后将其冷冻干燥即可得到结构蓬松的聚丙烯腈基纳米纤维原丝。最后，将得到的原丝分别在空气气氛和氮气气氛中进行预氧化和碳化后即可得到兼具高比表面积、高传质性能和高电化学活性的三维网络结构碳纳米纤维电极材料，将其用于钒电池可有效提升电池效率和倍率性能。本发明利用简单高效且经济环保的方法制备得到了高传质‑传荷性能的新型碳纤维多孔电极材料，方法具有普适性，具有广阔的应用前景。
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公开(公告)号：CN115472848A
公开(公告)日：2022-12-13
申请号：CN202211285302.9
申请日：2022-10-20
Applicant: 辽宁大学
Abstract: 本发明公开了一种载锡碳质微球锚定的碳纳米纤维电极材料的制备方法及其在钒电池中的应用。首先利用绿色简单的两步水热合成法制备了原位负载锡基催化剂的载锡碳质微球，然后利用静电纺丝技术将其引入聚丙烯腈基电纺纳米纤维中，经过后续的预氧化及碳化工艺，最终得到疏松多孔、兼具高比表面积、高催化活性及高传质性能的载锡微球‑碳纤维丝三元结构电极材料。将其用于钒电池的负极电极材料，充分发挥各组分之间的协同作用，能够进一步提升钒电池的能量转化效率。本发明方法易于操作，制备工艺简单，并且可以通过改变微球尺寸及负载催化剂的种类应用于其他技术领域，具有广阔的应用前景。
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公开(公告)号：CN118979316A
公开(公告)日：2024-11-19
申请号：CN202411067661.6
申请日：2024-08-06
Applicant: 辽宁大学
Abstract: 本发明提供一种梯度孔结构碳纳米纤维电极材料的制备方法及其在液流电池中的应用。将PAN与DMF以不同比例混合，形成梯度浓度PAN的电纺前驱体溶液，依照浓度大小依次进行连续静电纺丝，然后将获得的具有不同纤维直径和堆积密度的三维纳米纤维材料经预氧化及碳化处理得到梯度孔结构碳纳米纤维电极材料。将其应用于液流电池，将纤维直径小、堆积密度大的一侧与隔膜接触作为活化增强区，将纤维直径大、堆积密度小的一侧与集流体接触作为传质增强区，从而赋予碳纤维多孔电极材料协调的传质‑传荷性能，同时兼顾电池在充放电过程中的活化极化、欧姆极化以及浓差极化，有效降低电池的极化过电位，显著提高电池的电解液利用率以及能量转换效率。
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公开(公告)号：CN115548401A
公开(公告)日：2022-12-30
申请号：CN202211353223.7
申请日：2022-11-01
Applicant: 辽宁大学
Abstract: 本发明属于电池材料及能源存储技术领域，具体涉及一种基于功能性碳纳米纤维电极的不对称钒电池的制备方法，分别将磷钨酸和咪唑基离子液体锑盐作为功能组分添加至聚丙烯腈/N,N‑二甲基甲酰胺的混合溶液中，制得电纺前驱体溶液，利用静电纺丝技术制备原始复合纤维材料，后经预氧化和碳化处理，得到钨嵌入碳纳米纤维材料和锑嵌入碳纳米纤维材料，将其作为钒电池正负极，能够提升正负极的电化学反应动力学性能，同时使正负极反应动力学更加匹配，进一步组装不对称钒电池，有效提升了电池效率。本发明方法简单、易于操作、设计灵活，具有极佳的应用前景。
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公开(公告)号：CN119121457A
公开(公告)日：2024-12-13
申请号：CN202311680409.8
申请日：2023-12-08
Applicant: 辽宁大学
Abstract: 本发明公开基于石墨微颗粒构建高活性梯度多孔碳纳米纤维电极材料的方法及其在钒电池中的应用。将不同质量的石墨微颗粒粉分散至PAN与DMF的混合溶液中，配置三种不同石墨粉含量的电纺前驱体溶液；利用静电纺丝技术，将三种电纺前驱体溶液按石墨粉含量大小顺序进行连续静电纺丝，得到原始梯度结构复合纤维材料，用刚玉板压平，于管式炉中进行预氧化和碳化处理，得到高活性梯度多孔碳纳米纤维电极材料。将该材料中含石墨微粒多的一面与集流体接触，含石墨微粒少的一面与隔膜接触，组装全钒液流电池，可以在提升钒离子电化学反应活性的同时促进电解液在电极内部的传质，进而有效提升电池性能。
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