本发明涉及电池电极，具体涉及一种液流电池用石墨毡的制备方法。
背景技术：
1、近年来，可再生能源因其绿色无污染的优点越来越受到人们的关注，与之配套的大规模储能技术的不足引起了人们的高度重视。全钒液流电池是一种新型的绿色二次电池，其正负极电解液采用的都是钒元素，避免了正、负极之间的交叉污染，具有设计灵活、容量独立、安全性高和寿命长等优点，在电网调峰系统和大规模光电、风电转换系统中得到应用。尽管全钒液流电池已开始进入商业化推广阶段，但由于受到电极材料和隔膜的影响，全钒液流电池的开发仍未达到理想的大规模应用的要求。
2、影响电池性能的关键因素之一是电极材料，虽然它本身并不直接发生电化学反应，但电极材料的性能与钒离子氧化还原电对的电催化活性紧密相关，因此，选择合适的电极材料能降低反应活化能，提高反应活性，具有显著的表面结构效应和电催化特征。炭材料类电极如石墨毡、碳布、碳纤维和碳纸等具有价格低廉、比表面积大等优点被广泛应用于电极材料中，然而，炭材料的缺点是电催化活性较差，因此，需要对炭材料进行改性提高其电化学性能，使其更好地应用于全钒液流电池行业中。
技术实现思路
1、解决的技术问题
2、针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种液流电池用石墨毡的制备方法，能够有效地解决现有技术的石墨毡电催化活性较差的问题。
3、技术方案
4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
5、一种液流电池用石墨毡的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
6、s1、对石墨原毡进行前处理制备石墨毡基料，接着对石墨毡基料进行热活化处理制得热活化石墨毡；
7、s2、称取0.2-0.3重量份盐酸多巴胺溶解于300重量份自制缓冲液中，混合均匀后制得多巴胺溶液；
8、s3、将热活化石墨毡浸泡在多巴胺溶液中，剧烈搅拌8h后使用去离子水冲洗3-5次，经干燥处理后将其置于900℃的马弗炉中炭化1h，所得记作多巴胺改性石墨毡；
9、s4、以水溶性淀粉为原料经两次水热处理后制备成自制碳微球，再将自制碳微球分散于n，n-二甲基甲酰胺溶液中制得自制碳微球悬浮液；
10、s5、将多巴胺改性石墨毡在加热至25-26℃的自制碳微球悬浮液中浸渍24h，捞出并进行初次干燥处理后，将其浸渍在石墨烯悬浮液中，浸渍12h后捞出并进行再次干燥处理，所得即为液流电池用石墨毡。
11、更进一步地，所述s1中前处理的具体步骤包括：
12、步骤1、将石墨原毡切成10mm×10mm×5mm的大小，接着将其分别浸泡在丙酮、乙醇和去离子水中进行超声处理，超声处理的频率为26-28khz，超声处理的时间为28-30min，将超声处理后的石墨原毡置于76-78℃的烘箱内干燥12h；
13、步骤2、将经过步骤1处理后的石墨原毡在浓度为2mol/l的硫酸溶液中浸泡12h，浸泡结束后使用去离子水冲洗3次，再次置于78-80℃的烘箱内干燥12h，所得即为石墨毡基料。
14、更进一步地，所述s1中热活化处理的具体操作为：将石墨毡基料置于450℃的马弗炉中预氧化6h，所得即为热活化石墨毡。
15、更进一步地，所述s2中自制缓冲液的制备步骤为：称取1-2重量份三羟甲基氨基甲烷盐酸盐倒入1000重量份的去离子水中，以300-500r/min的搅拌速度搅拌5-6min后，滴加浓度为0.1mol/l的盐酸溶液调节溶液ph值至8.5，所得即为自制缓冲液。
16、更进一步地，所述s2中混合均匀的搅拌速度为300-500r/min，混合均匀的搅拌时间为8-10min，所述s3中剧烈搅拌的搅拌速度为600-800r/min，s3中干燥处理的温度为75-80℃，干燥时间为4-5h。
17、更进一步地，所述s4中自制碳微球的制备步骤包括：
18、步骤a、称取160-170重量份水溶性淀粉分散于180重量份去离子水中，分散均匀后制备成淀粉水溶液；
19、步骤b、将淀粉水溶液中的一半置于160℃的高压反应釜中保温3h，保温后将其倒入剩余的淀粉水溶液中进行混合搅拌，混合搅拌均匀后置于180℃的高压反应釜中保温5h，所得记作混合组分；
20、步骤c、将混合组分依次用丙酮、去离子水和乙醇进行清洗，清洗后置于62℃的烘箱内干燥5-6h，干燥后置于管式炉中在氩气保护下保温1h，所得即为自制碳微球。
21、更进一步地，所述步骤a中分散均匀的搅拌速度为400-500r/min，分散均匀的搅拌时间为5-6min，步骤b中混合搅拌均匀的搅拌速度为400-600r/min，混合搅拌均匀的搅拌时间为4-5min。
22、更进一步地，所述s4中自制碳微球悬浮液的制备步骤为：称取1-2重量份自制碳微球分散于800重量份n，n-二甲基甲酰胺溶液中，置于22-23khz的频率下超声分散1h后，再以400-500r/min的搅拌速度搅拌2h，所得即为自制碳微球悬浮液。
23、更进一步地，所述s5中石墨烯悬浮液的制备步骤为：将石墨烯粉末研磨过200目筛后按照1∶50的料液比分散于无水乙醇中，置于25-26khz的频率下超声分散1h后，再以500-600r/min的搅拌速度搅拌1h，所得即为石墨烯悬浮液。
24、更进一步地，所述s5中初次干燥处理的干燥温度为80℃，干燥时间为24h，s5中再次干燥处理为置于45-48℃的恒温干燥箱中干燥至恒重。
25、有益效果
26、本发明提供了一种液流电池用石墨毡的制备方法，与现有公知技术相比，本发明的具有如下有益效果：
27、本发明将石墨毡浸泡在丙酮、乙醇和去离子水中对其表面的油污进行清除，接着浸泡在硫酸溶液中能够对石墨毡的表面进行改性，使制得的石墨毡基料具有亲水性能，然后对石墨毡基料进行热活化能够激发其表面活性，从而使多巴胺发生自聚合反应形成聚多巴胺后沉积在热活化后的石墨毡上，从而在石墨毡的表面引入含氮官能团以提高石墨毡的电化学活性；其次，将自制的碳微球负载在石墨毡上能够提高石墨毡的电容量，再通过石墨烯的修饰后能够对石墨毡的氧化还原反应进行促进，还能够增强石墨毡对钒离子的吸附能力，从而使制备的石墨毡具有更好的电催化活性，使其更好地应用于液流电池中。
1.一种液流电池用石墨毡的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种液流电池用石墨毡的制备方法，其特征在于，所述s1中前处理的具体步骤包括：
3.根据权利要求1所述的一种液流电池用石墨毡的制备方法，其特征在于，所述s1中热活化处理的具体操作为：将石墨毡基料置于450℃的马弗炉中预氧化6h，所得即为热活化石墨毡。
4.根据权利要求1所述的一种液流电池用石墨毡的制备方法，其特征在于，所述s2中自制缓冲液的制备步骤为：称取1-2重量份三羟甲基氨基甲烷盐酸盐倒入1000重量份的去离子水中，以300-500r/min的搅拌速度搅拌5-6min后，滴加浓度为0.1mol/l的盐酸溶液调节溶液ph值至8.5，所得即为自制缓冲液。
5.根据权利要求1所述的一种液流电池用石墨毡的制备方法，其特征在于，所述s2中混合均匀的搅拌速度为300-500r/min，混合均匀的搅拌时间为8-10min，所述s3中剧烈搅拌的搅拌速度为600-800r/min，s3中干燥处理的温度为75-80℃，干燥时间为4-5h。
6.根据权利要求1所述的一种液流电池用石墨毡的制备方法，其特征在于，所述s4中自制碳微球的制备步骤包括：
7.根据权利要求6所述的一种液流电池用石墨毡的制备方法，其特征在于，所述步骤a中分散均匀的搅拌速度为400-500r/min，分散均匀的搅拌时间为5-6min，步骤b中混合搅拌均匀的搅拌速度为400-600r/min，混合搅拌均匀的搅拌时间为4-5min。
8.根据权利要求1所述的一种液流电池用石墨毡的制备方法，其特征在于，所述s4中自制碳微球悬浮液的制备步骤为：称取1-2重量份自制碳微球分散于800重量份n，n-二甲基甲酰胺溶液中，置于22-23khz的频率下超声分散1h后，再以400-500r/min的搅拌速度搅拌2h，所得即为自制碳微球悬浮液。
9.根据权利要求1所述的一种液流电池用石墨毡的制备方法，其特征在于，所述s5中石墨烯悬浮液的制备步骤为：将石墨烯粉末研磨过200目筛后按照1∶50的料液比分散于无水乙醇中，置于25-26khz的频率下超声分散1h后，再以500-600r/min的搅拌速度搅拌1h，所得即为石墨烯悬浮液。
10.根据权利要求1所述的一种液流电池用石墨毡的制备方法，其特征在于，所述s5中初次干燥处理的干燥温度为80℃，干燥时间为24h，s5中再次干燥处理为置于45-48℃的恒温干燥箱中干燥至恒重。