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公开(公告)号：CN114824369B
公开(公告)日：2024-03-26
申请号：CN202210516836.1
申请日：2022-05-12
Applicant: 北京化工大学
IPC: H01M8/04276 , H01M8/18 , H01M8/04186 , H01M8/06
Abstract: 本发明属于电化学储能领域，更具体地，涉及一种全铁液流电池的电解液再平衡方法。全铁液流电池在长期充放电循环过程中，因负极析氢副反应、可逆性差等，导致正极电解液中高价铁离子累积，最终导致电池容量衰减。本发明针对上述问题，开发了一种全铁液流电池的电解液再平衡方法，构筑了可以再平衡正极电解液的反应装置，采用有机小分子为阳极燃料，富含高价铁离子的失衡正极电解液为阴极电解液，同时反应装置还能放出电能，且操作简单，调控精度高。
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公开(公告)号：CN116154191A
公开(公告)日：2023-05-23
申请号：CN202211611265.6
申请日：2022-12-14
Applicant: 北京化工大学
Abstract: 本发明属于电化学储能技术领域，更具体地，涉及一种全铁液流电池电极及其制备方法。本发明针对全铁液流电池负极初始反应过电位大，铁沉积不均匀导致的电池效率低和寿命短的难题，提出在碳纤维毡、碳纤维布、碳纤维纸等碳电极表面原位限域生长具有金属铁、锡原子级分散的活性位点，用于全铁液流电池的负极。本方法操作简单、可规模制备、成本低。这种电极可以作为充电过程中负极金属铁沉积的成核位点，降低全铁液流电池的负极充电过程中的极化，同时使沉积的铁可以均匀的分布在电极表面，避免铁枝晶的生成，大幅提高电池的循环寿命。
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公开(公告)号：CN110197904B
公开(公告)日：2020-09-22
申请号：CN201910512691.6
申请日：2019-06-13
Applicant: 北京化工大学
Abstract: 一种锌镍空气液流电池正极的结构及制备方法，属于化学储能技术和正极制备技术领域。其电极结构由电解液一侧到空气一侧依次包括氢氧化镍层、第一集流体、隔膜、防水透气层、氧还原催化层、防水透气层、第二集流体。在电极结构的设计中引入了隔膜，隔膜可以有效防止在电池运行过程中因电解液水淹导致的正极性能衰减，大幅度提升了电池的寿命和循环稳定性。
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公开(公告)号：CN110265670A
公开(公告)日：2019-09-20
申请号：CN201910497970.X
申请日：2019-06-10
Applicant: 北京化工大学
Abstract: 一种主客体策略合成氮、其他杂原子双掺碳基双效催化剂的方法，属于双效催化剂技术领域。这种双杂原子掺杂的制备方法适用于氮源和其他不同的杂原子共同掺杂，如硼源、磷源、硫源等。本发明以氮、硼为掺杂源举例说明，通过水热合成的方法在作为主体的ZIF-8孔笼中包裹含硼客体分子，从而形成一种氮、硼杂原子均匀分布的有机聚合物，并进一步高温碳化，制备出氮、硼双掺杂的分级多孔碳材料。该材料利用限域空间的思想，选取尺寸合适的客体分子，保证在合成过程中能够将其严密的包裹在孔笼里面。基于ZIF-8结构制备的氮硼掺杂纳米多孔碳材料具有相对较高的氮含量和较大的比表面积，使得该材料拥有高效的双效电催化活性和良好的稳定性。
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公开(公告)号：CN110112427A
公开(公告)日：2019-08-09
申请号：CN201910289810.6
申请日：2019-04-11
Applicant: 北京化工大学
Abstract: 一种电化学辅助的氮、磷双掺杂碳基空气电极的制备方法，属于空气电极技术领域。采用吡咯等为电聚合氮源，四丁基六氟磷酸铵等为磷源和支持电解质，通过电化学方法在预处理后的导电碳基体上进行聚合；通过后续的煅烧工艺，最终得到氮、磷双掺杂碳基空气电极。其中氮(其中一源)通过聚合物形式均匀分布，同时磷原位浸渍包裹其中。该一体化电极具有较高的比表面积，良好的催化性能和稳定性。可以作为阴极催化剂应用于金属空气电池中，具有广泛的实际应用价值。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106992076B
公开(公告)日：2018-07-24
申请号：CN201710136476.1
申请日：2017-03-08
Applicant: 北京化工大学
CPC classification number: Y02E60/13
Abstract: 一种氮、磷、氟共掺杂碳基混合电容材料的制备方法，属于掺杂型多孔碳基电容材料技术领域。在无水无氧惰性环境中进行，将催化剂和2，2′‑联吡啶加入N,N’‑二甲基甲酰胺中，再加入1，5‑环辛二烯，加热溶解；将氮源和氟源加入溶液中，加热反应结束后，将反应物取出；向所得物料内滴加浓盐酸，得到掺杂有絮状沉淀的胶状溶液；将物料过滤，清洗得到含N、F的材料，将含N、F的材料转移到瓷舟中，高温碳化，碳化温度范围为500‑1000℃；将碳化后的含N、F的材料和P源进行高温掺磷。合成条件温和，实验操作简单，材料的比电容值高达250F g‑1，有效解决了传统碳基超级电容器能量密度低和赝电容材料循环稳定性差的难题。
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公开(公告)号：CN107768685A
公开(公告)日：2018-03-06
申请号：CN201710797591.3
申请日：2017-09-06
Applicant: 北京化工大学
IPC: H01M4/86 , H01M8/18 , H01M8/2455
CPC classification number: H01M8/188 , H01M4/8657 , H01M8/2455
Abstract: 一种锌镍/空气混合型液流电池系统，涉及液流电池储能技术。包括单电池或由二节以上单电池串联而成的电池模块、储液罐、循环泵和管路；单电池至少由正极、框、负极组成，正极采用二价镍化合物层与氧还原层复合电极，电解液为碱性锌酸盐水溶液，充电时，电解液被送至框内，正极上的活性物质二价镍被氧化成三价镍，并有氧气析出反应；电解液中锌离子以锌单质形式沉积在负极。放电时，正极上的三价镍被还原为镍的二价氧化物或氢氧化物，随后发生氧还原反应；负极锌单质氧化为锌离子回到储液罐中。该电池解决了锌放电不完全和析氧反应对碳基电极损伤导致的稳定性差难题，而且增加了电池的能量密度，扩宽了液流电池应用系统的体系。
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公开(公告)号：CN114865066B
公开(公告)日：2024-10-29
申请号：CN202210516829.1
申请日：2022-05-12
Applicant: 北京化工大学
IPC: H01M10/056 , H01M10/0563
Abstract: 本发明公开一种含络合剂的铁铬液流电池电解液，属于电化学储能技术领域。所述含络合剂的电解液是在负极含有Cr3+/Cr2+离子的电解液和正极含有Fe3+/Fe2+离子的电解液中同时加入二乙烯三胺五乙酸(DTPA)或其盐和溴化物，分别获得含有(Br)Cr(DTPA)3+/(Br)Cr(DTPA)2+的负极电解液和含有(Br)Fe(DTPA)3+/(Br)Fe(DTPA)2+的正极电解液。本发明使用的电解液能够有效提高正负极氧化还原电对的反应活性，抑制Cr3+失活，增大金属离子络合物尺寸，避免电解液穿越膜交叉污染，提高铁铬液流电池的效率和寿命。
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公开(公告)号：CN116936887A
公开(公告)日：2023-10-24
申请号：CN202210333955.3
申请日：2022-03-30
Applicant: 国家能源投资集团有限责任公司 , 北京低碳清洁能源研究院 , 北京化工大学
IPC: H01M8/1004 , H01M4/90 , H01M4/88 , H01M8/18
Abstract: 本发明公开了正极复合膜电极及其制备方法以及包含其的锌/铁‑铁‑空气耦合型液流电池。所述正极复合膜电极包括依次层叠设置的碳电极、第一催化层、阴离子交换膜、第二催化层和气体扩散层；其中，所述第一催化层包括Fe‑N/C催化剂，所述第二催化层包括Fe‑Co‑N/C催化剂，在所述正极复合膜电极中，所述第一催化层的负载量为0.05‑0.5mg/cm2；所述第二催化层的负载量为0.5‑5mg/cm2。本发明提供的锌/铁‑铁‑空气耦合型液流电池将锌‑铁液流电池的正极与锌空气液流电池的正极耦合，提高电池的循环寿命，同时该耦合型液流电池采用的正极复合膜电极为催化Fe3+/Fe2电对和催化OER/ORR的复合电极，提高充电库伦效率和电解液利用率。
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