一种多层离子膜复合电极钒电池的制作方法_3

文档序号:9617766阅读:来源:国知局
甲氨基]丙磺酸内盐的混合电解液。
[0034]称取lg的过硫酸钾和1.5g的五氧化二磷溶于浓硫酸中,加入5g石墨,在80°C的条件下,反应4.3h,冷却至室温后,过滤,干燥,得到固体A,将固体A与10mL的90%浓硫酸混合均匀,在2.7°C的条件下加入29.25g的高锰酸钾,反应2.5h后,加入2mL的过氧化氢,得到黄色沉淀,将黄色沉淀过滤后干燥。称取2g的对氨基苯磺酸溶于15mL质量分数为2%的氢氧化钠溶液,在0°C的条件下按对氨基苯磺酸:亚硝酸钠的质量比为2:1的条件加入亚硝酸钠,按对氨基苯磺酸:盐酸的摩尔比20:1将盐酸滴加到溶液中,制得白色沉淀,过滤后干燥。将制得的黄色沉淀与NaBH4按摩尔比1:1.5均匀混合后倒入水中,将制得的白色沉淀按白色沉淀:黄色沉淀的质量比1:1.2加入水中,在不高于0°C的条件下反应5.5h,再向体系中按黄色沉淀:水合肼的摩尔比1:1加入水合肼,制得磺化石墨烯分散液。将制得的磺化石墨烯分散液均匀滴涂在ΙΤ0玻璃上,在0.lmol/L MnS04溶液的电解液中,以磺化石墨烯电极为工作电极,Ag/AgCl为参比电极,铂丝为对电极,室温下在1.0V电压中反应5.5min,得到磺化石墨稀/ 二氧化猛复合电极。将0.05mol/L的3,4-乙稀二氧噻吩-苯乙稀磺酸溶于0.lmol/L Na2S04溶液中,作为支持电解液,以磺化石墨烯/ 二氧化锰为工作电极,Ag/AgCl为参比电极,铂丝为对电极,室温下在1.0V电压中反应5.5min,得到磺化石墨烯/ 二氧化锰/聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸三相复合电极。
[0035]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种多层离子膜复合电极钒电池,其特征在于:包括电解液,和置于电解液内的离子膜,所述离子膜两侧分别设有电极,所述电极底部插入电解液内;所述离子膜为多层材料,所述电解液为包含添加剂的V(III)/V(IV)硫酸溶液体系混合电解液,所述电极为石墨烯复合电极。2.如权利要求1所述的一种多层离子膜复合电极钒电池,其特征在于:所述离子膜包括全氟磺酸质子膜一,所述全氟磺酸质子膜一的下层覆盖有二氧化硅层,所述二氧化硅的下层覆盖有全氟磺酸质子膜二 ;所述二氧化娃层的厚度为300-400nm。3.如权利要求2所述的一种多层离子膜复合电极钒电池,其特征在于:所述全氟磺酸质子膜一表面覆有邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯层,所述全氟磺酸质子膜二表面覆有藻酸双酯钠层。4.如权利要求1或2或3所述的一种多层离子膜复合电极钒电池,其特征在于:所述电解液中包含有质量分数为1.2-1.8%的甲酸,0.12-0.15%的对甲苯磺酸和2.5-3.1%的3-[3-(胆酰胺丙基)二甲氨基]丙磺酸内盐。5.如权利要求4所述的一种多层离子膜复合电极钒电池,其特征在于:所述电解液中包含有质量分数为1.4%的甲酸,0.13%的对甲苯磺酸和2.8%的3-[3-(胆酰胺丙基)二甲氨基]丙磺酸内盐。6.如权利要求1或2或3所述的一种多层离子膜复合电极钒电池,其特征在于:所述电极为磺化石墨烯/ 二氧化锰/聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸三相复合电极。7.如权利要求6所述的磺化石墨稀/二氧化猛/聚3,4-乙稀二氧噻吩三相复合电极的制备方法,其特征在于包括以下步骤: 步骤一:称取一定量的过硫酸钾和五氧化二磷溶于浓硫酸中,加入石墨,在80°C的条件下,反应4~5h,冷却至室温后,过滤,干燥,得到固体A,将固体A与浓硫酸混合均匀,在0~5°C的条件下按摩尔比为1:1加入高锰酸钾,反应2~3h后,加入适量的过氧化氢,得到黄色沉淀,将黄色沉淀过滤后干燥; 步骤二:称取一定量的对氨基苯磺酸溶于适量的质量分数为2%的氢氧化钠溶液,在0°C的条件下按对氨基苯磺酸:亚硝酸钠的质量比为2:1的条件加入亚硝酸钠,按对氨基苯磺酸:盐酸的摩尔比20:1将盐酸滴加到溶液中,制得白色沉淀,过滤后干燥; 步骤三:将步骤一中制得的黄色沉淀与NaBHj$摩尔比1:1.5均匀混合后倒入水中,将步骤二中制得的白色沉淀按质量比1:1.2加入水中,在不高于0°C的条件下反应5~6h,再向体系中按黄色沉淀:水合肼的摩尔比1:1加入水合肼,制得磺化石墨烯分散液; 步骤四:将步骤三中制得的磺化石墨烯分散液均匀滴涂在ITO玻璃上,在0.lmol/LMnS04溶液的电解液中,以磺化石墨烯电极为工作电极,Ag/AgCl为参比电极,铂丝为对电极,室温下在1.0V电压中反应5~6min,得到磺化石墨稀/ 二氧化猛复合电极; 步骤五:将0.05mol/L的3,4-乙烯二氧噻吩-苯乙烯磺酸溶于0.lmol/L他2304溶液中,作为支持电解液,以磺化石墨烯/ 二氧化锰为工作电极,Ag/AgCl为参比电极,铂丝为对电极,室温下在1.0V电压中反应5~6min,得到磺化石墨稀/ 二氧化猛/聚(3,4-乙稀二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸三相复合电极。8.一种磺化石墨烯/ 二氧化锰/聚3,4-乙烯二氧噻吩三相复合电极的制备方法,其特征在于包括以下步骤: 步骤一:称取一定量的过硫酸钾和五氧化二磷溶于浓硫酸中,加入石墨,在80°C的条件下,反应4~5h,冷却至室温后,过滤,干燥,得到固体A,将固体A与浓硫酸混合均匀,在0~5°C的条件下按摩尔比为1:1加入高锰酸钾,反应2~3h后,加入适量的过氧化氢,得到黄色沉淀,将黄色沉淀过滤后干燥; 步骤二:称取一定量的对氨基苯磺酸溶于适量的质量分数为2%的氢氧化钠溶液,在0°C的条件下按对氨基苯磺酸:亚硝酸钠的质量比为2:1的条件加入亚硝酸钠,按对氨基苯磺酸:盐酸的摩尔比20:1将盐酸滴加到溶液中,制得白色沉淀,过滤后干燥; 步骤三:将步骤一中制得的黄色沉淀与NaBHj$摩尔比1:1.5均匀混合后倒入水中,将步骤二中制得的白色沉淀按质量比1:1.2加入水中,在不高于0°C的条件下反应5~6h,再向体系中按黄色沉淀:水合肼的摩尔比1:1加入水合肼,制得磺化石墨烯分散液; 步骤四:将步骤三中制得的磺化石墨烯分散液均匀滴涂在ITO玻璃上,在0.lmol/LMnS04溶液的电解液中,以磺化石墨烯电极为工作电极,Ag/AgCl为参比电极,铂丝为对电极,室温下在1.0V电压中反应5~6min,得到磺化石墨稀/ 二氧化猛复合电极; 步骤五:将0.05mol/L的3,4-乙烯二氧噻吩-苯乙烯磺酸溶于0.lmol/L他2304溶液中,作为支持电解液,以磺化石墨烯/ 二氧化锰为工作电极,Ag/AgCl为参比电极,铂丝为对电极,室温下在1.0V电压中反应5~6min,得到磺化石墨稀/ 二氧化猛/聚(3,4-乙稀二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸三相复合电极。
【专利摘要】本发明公开了一种多层离子膜复合电极钒电池,属于钒电池领域。本发明的一种多层离子膜复合电极钒电池,包括电解液,和置于电解液内的离子膜,所述离子膜两侧分别设有电极,所述电极底部插入电解液内;所述离子膜为多层材料,所述电解液为包含添加剂的V(III)/V(IV)硫酸溶液体系混合电解液,所述电极为石墨烯复合电极。本发明的一种多层离子膜复合电极钒电池具有较低的钒离子结晶率,较低的钒离子的渗透率,使用寿命长,使用安全、稳定的特点。
【IPC分类】H01M8/18, H01M4/88, H01M8/02
【公开号】CN105375050
【申请号】CN201510682489
【发明人】肖勇
【申请人】成都九十度工业产品设计有限公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年10月21日
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