发明内容
[0005] 本发明所要解决的技术问题是，针对现有电极材料的导电性差，电化学活性不足，氧化还原可逆性差等问题，提出了一种全钒液流电池用电极材料的修饰方法，其能增加电极材料的导电性，改善电极材料的电化学活性，从而提高了整个全钒液流电池的能量效率和电压效率。
[0006] 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种全钒液流电池用电极材料的修饰方法，其包括下列步骤：
[0007] (1)将碳素类电极材料在浓硫酸、浓硝酸体积比为1:1～10:1的混合溶液中氧化处理6～18h；
[0008] (2)清洗上述氧化处理过的碳素类电极材料至中性，然后放入烘箱中干燥，干燥温度为80～120℃，干燥时间为8～16h；
[0009] (3)在硫酸铜和硫酸亚锡的混合溶液中电沉积上述干燥的碳素类电极材料，经烘干后，即得全钒液流电池用电极材料。
[0010] 上述方案中，所述碳素类电极材料为碳毡、碳布、碳纸或石墨毡，优选石墨毡。
[0011] 上述方案中，所述硫酸铜和硫酸亚锡的混合溶液中硫酸铜浓度为0.01mol/L～0.5mol/L，硫酸亚锡浓度为0.01～0.5mol/L。
[0012] 上述方案中，所述电沉积过程的电流密度大小为5～25mA/cm2，所述电沉积时间为1～30min。
[0013] 上述方案中，所述浓硫酸、浓硝酸混合溶液中浓硫酸、浓硝酸的体积比优选为3:1，氧化处理时间优选为12h。
[0014] 由上可知，本发明的技术路线为：
[0015] 将碳素类电极材料在一定比例的浓硫酸浓硝酸中氧化处理，增加碳素类电极材料的亲水性，利于钒离子在电极表面的扩散。清洗氧化处理过的碳素类电极材料至中性，然后放入烘箱中干燥。将干燥处理过后的碳素类电极材料放入电沉积槽内，以一定浓度的硫酸铜、硫酸亚锡溶液为电镀液，以铜片作为阳极，碳素类电极材料作为阴极，进行电沉积操作。然后将电沉积过后的碳素类电极材料取出，干燥处理后，即得有Cu-Sn合金修饰的全钒液流电池用电极材料。
[0016] 本发明用电聚合法将Cu-Sn合金电沉积在碳素类材料的表面，通过Cu-Sn的沉积，增加了电极材料的导电性，降低了整个氧化还原反应的一个过电势，减小了反应的极化作用，方便了电荷的转移，降低了电极材料的内阻，改善了电极材料的电化学活性，提升了电池的氧化还原可逆性，从而提高了整个全钒液流电池的能量效率和电压效率。本发明电极材料的制备过程简单，条件温和，原料易得且成本较低，制得的全钒液流电池用电极材料质量和性能稳定，适合于工业化大规模生产。
[0017] 本发明具有如下优点：
[0018] (1)本发明用过的浓硫酸、浓硝酸混合溶液可再次对碳素类电极材料进行氧化，重复利用减少对环境的污染。
[0019] (2)本发明的碳素类电极材料，由于Cu-Sn合金的沉积，增加了电池电极材料的导电性，同时提升了全钒液流电池的氧化还原可逆性。
[0020] (3)本发明的碳素类电极材料沉积Cu-Sn合金后，提升了电极材料的电催化活性，同时提高了全钒液流电池的能量效率和电压效率。
[0021] (4)本发明条件较温和，工艺过程简单，原料易得，易于工业化生产。
