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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：CN117497777A
公开(公告)日：2024-02-02
申请号：CN202311467435.2
申请日：2023-11-03
Applicant: 辽宁大学
Abstract: 本发明具体涉及了一种高性能IL‑MW‑Mxene/CF复合电极材料的制备方法及其在钒电池中的应用。首先以高纯度的Ti3AlC2的MAX相材料为前驱体，用无水乙醇预处理后采用温和的离子液体‑HCl混合体系对材料进行刻蚀；通过微波辅助分层技术对多层Ti3C2Tx进行快速剥离，最后得到离子‑电子耦合的二维片状IL‑MW‑MXene材料，采用物理吸附法将片层状IL‑MW‑MXene负载于碳毡表面，得到具有高电导率、高比表面积和高催化活性的IL‑MW‑MXene/CF复合材料。将其用作钒电池的负极材料，可以有效提升钒电池负极反应动力学，提高电池效率和循环稳定性。本发明方法简单高效、成本低，在高性能电极材料方面具有广阔的应用前景。
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公开(公告)号：CN111540916B
公开(公告)日：2023-02-28
申请号：CN202010400490.X
申请日：2020-05-13
Applicant: 辽宁大学
Abstract: 本发明公开了温敏型导电智能水凝胶微球修饰的碳毡电极材料及其制备方法和应用。将合成的温敏型导电智能水凝胶微球分散至0.2％的nafion水溶液中，得浸渍液；将热处理的碳纤维毡浸入浸渍液中，采用物理浸渍法将温敏型导电智能水凝胶微球粘结至碳纤维毡表面，烘干，获得温敏型导电智能水凝胶微球修饰的碳毡电极材料。将该材料应用于全钒液流电池的电极材料，可以针对电池在充放电过程中不断变化的主要极化形式，对电极孔隙结构及活性表面积进行自调控，有效提升电池的电压效率。本发明设计性强，在液流电池领域具有广阔的应用前景。
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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：CN111540915A
公开(公告)日：2020-08-14
申请号：CN202010394811.X
申请日：2020-05-11
Applicant: 辽宁大学
Abstract: 本发明公开一种嵌入碳质微球的碳纳米纤维电极材料及其制备方法和应用。首先利用简单、绿色的水热合成方法，制备具有适宜尺寸的碳质微球。随后将其引入到聚丙烯腈电纺前驱体溶液中，调整纺液组成及纺丝条件进行纺丝；再将所得的含有碳质微球的聚丙烯腈纳米纤维置于管式炉中进行预氧化及碳化处理，即可得到结构疏松，具有丰富孔隙、高比表面积、优异电导率与反应活性的二元新型多孔碳纳米纤维材料。将其用作液流电池电极材料可以有效降低由传质阻力引起的浓差极化，提高电解液利用率，降低泵耗，提升系统效率。本发明方法简单，易于操作，可得到具有较大孔隙的高活性碳纳米纤维电极材料，具有极佳的应用前景。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN119243374A
公开(公告)日：2025-01-03
申请号：CN202411401317.6
申请日：2024-10-09
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PILs‑PAN混合前驱体制备的电纺碳纳米纤维材料及其在钒电池中的应用。是将PILs‑PAN混合前驱体先经静电纺丝技术制备聚合离子液体PILs细纤维均匀分布在聚丙烯腈PAN粗纤维表面的二元纳米纤维材料，再经预氧化处理和碳化处理得到的具有梯度孔结构的电纺碳纳米纤维材料。本发明，利用简单、可控的静电纺丝技术，通过简单改变前驱体溶液的组成，即引入具有高电导率的聚合离子液体，即可获得直径大小不一的碳纳米纤维；十几纳米直径的细小纤维附着于几百纳米直径的PAN纤维表面，有效提升电极反应面积及反应活性。
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公开(公告)号：CN116041252B
公开(公告)日：2024-12-27
申请号：CN202310023343.9
申请日：2023-01-09
Applicant: 辽宁大学
IPC: C07D213/04 , H01M8/18
Abstract: 本发明提出了基于乙烯基共轭扩展水溶性紫精衍生物及其制备方法和在中性水系有机液流电池中的应用。以DMF为溶剂，1,2‑二(4‑吡啶基)乙烯和(3‑溴丙基)‑三甲基溴化铵发生季铵盐离子化反应，得到紫精衍生物溴化盐；将紫精衍生物溴化盐通过阴离子交换，得1,2‑二(4‑吡啶基)乙烯双季铵盐。本发明以新型乙烯基共轭扩展水溶性紫精衍生物作为水系有机液流电池的负极电解质，可以有效提升紫精基水系有机液流电池的电化学性能。本发明合成方法简单，原料成本低，易于实现规模生产。
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公开(公告)号：CN119170789A
公开(公告)日：2024-12-20
申请号：CN202311663414.8
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P掺杂碳层包覆的石墨毡纤维核壳结构电极材料及其制备方法和应用。将石墨毡浸泡在乙醇中，超声清洗，干燥；浸泡在含碳磷源的前驱体水溶液中，超声，真空干燥；进行高温热处理，冷却后洗涤，真空干燥得到P掺杂碳层包覆的石墨毡纤维核壳结构电极材料P‑C@GF。以P‑C@GF为阳极的紫精基水系有机液流电池在60mA·cm‑2的电流密度下，电压效率VE和能量效率EE比以空白GF为电极的电池分别高出5.34％和6.18％；经过100次充放电循环后，容量保持率高出约20％，峰值功率密度提高了约40％。本发明方法简单，绿色高效，在水系有机液流电池中具有良好的应用前景。
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公开(公告)号：CN119143920A
公开(公告)日：2024-12-17
申请号：CN202411259762.3
申请日：2024-09-10
Applicant: 辽宁大学
IPC: C08F220/20 , H01M8/0226 , H01M8/0221 , H01M8/0213 , C08F226/06 , C08F2/48 , C09J133/14
Abstract: 本发明属于导电聚合物合成技术领域，具体涉及新型高力学强度高韧性的导电聚合物及其制备方法和其作为碳基复合双极板粘结剂的应用。所述导电聚合物基于多种超分子作用力共同作用，结构新颖，在结构组成与合成配方上具有独特设计，其制备方法如下：将一系列碳链长度和阴离子种类不同的羧基功能化咪唑类离子液体单体，利用光引发聚合法或RAFT聚合法，通过调控咪唑类离子液体单体与羟基功能化丙烯酸酯单体的比例以及单体加入顺序，构建了一系列高力学强度高韧性的导电聚合物，将其作为粘结剂与不同碳材料复合成型制作复合双极板。本发明方法简单、易于操作、成本低、具有普适性，可针对不同需求对材料微观结构和功能进行针对性设计，应用广泛。
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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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