一种电能储能砖的加工方法与流程

1.本发明涉及新能源领域，特别涉及一种电能储能砖的加工方法。


背景技术：

2.烧制砖通常用于建筑和建筑美学，是最耐用的材料之一，可追溯到新石器时代，距今已有5000年的历史。这种砖石建筑砌块通常在各种红色色调中发现，因此烧制砖又被称为红砖，主要由熔融颗粒的二氧化硅(sio2)，氧化铝(al2o3)和赤铁矿(α
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fe2o3)2组成。砖的红色来源于赤铁矿，这种色素在73000年前被人类首次使用。
3.红砖既有一定的强度和耐久性，也因多孔而具有一定的保温绝热、隔音等特点，配上钢筋、混凝土，非常适合做建筑墙体材料。
4.随着现代新能源的日趋发展，各个领域的环保型能源便显得尤为重要，红砖拥有的开放微观结构、机械坚固性和～8wt％的α
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fe2o3含量都为开发电化学储能容器奠定了理想的基底，因此需要提供一种电能储能砖的加工方法。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种电能储能砖的加工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电能储能砖的加工方法，具体加工步骤如下：
7.s1、原料选择：选择两块富含二氧化硅、氧化铝和赤铁矿成分的烧结性红砖，选择前需将红砖送入化学分析实验室对红砖的各项系数和成分进行检测，最终根据检测结果选择两块合适的红砖作为储能砖的基体；
8.s2、红砖原料预处理：将s1中检测后的两块红砖进行砖面磨光处理，砖面存在的棱角和杂质去除，继而放入清洗机中使用16
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18摄氏度的去离子水进行冲洗，冲洗后放置在通风处进行自然风干，风干后进行含水量检测，控制砖内含水率在14％
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16％；
9.s3、在砖上沉积纳米纤维pedot导电涂层，将s2预处理后的两块红砖放入化学反应物蒸汽中，利用砖的赤铁矿微结构作为反应物，通过气相沉积法在砖表面沉积导电聚合物(3,4－乙烯二氧噻吩)，纳米纤维pedot导电涂层，气相合成使pedot涂料具有高电导率和容易的电荷转移，从而将两块经过沉积后的导电涂层作为储存电荷的正极和负极；
10.s4、“砖－砂浆－砖”结构制成，采用准固态电解质(聚乙烯醇/1m h2so4)进行改性，这种电解质也起到粘合剂和分离剂的作用，将正极砖和负极砖粘合在一起，置于两块砖之间，形成电能储能砖；
11.s5，防水处理，通过磁控溅射设备在该储能砖的表面以离子溅射沉积的方式形成一层环氧树脂封装层，以便起到防水作用。
12.s6、双电极测量，向储能砖通过密度为0.5ma/cm2的电流，使该储能砖的面积电容为1.60f/cm2，能量密度为222w/cm2。
13.优选的，所述s1的红砖的各项系数和成分检测项目包括：抗压强度检测、抗折检测，放射性检测，质量检测，氧化铁成分检测，导热系数检测。
14.优选的，所述s3的气相沉积合成中，可利用砖的开放微观结构和热稳定性，使酸和单体蒸汽在160℃下通过其孔隙，以控制反相氧化自由基聚合导致的α
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fe2o3溶解和fe3 水解。
15.优选的，当s3中制得的储能砖堆叠在一起的时候，可根据需要电路的不同，可以串联或并联，从而为电器供电。
16.优选的，储能砖被融合进建筑物中，可与屋顶的太阳能或风能采集装置耦合，用于储存这些装置产生的能量。
17.优选的，所述环氧树脂封装层可保护储能砖能够在零下20到60摄氏度的温度下储存电荷。
18.优选的，所述s6中的双电极测量是使用1m h2so4水电解质在1v工作电压下采集的。
19.本发明的技术效果和优点：
20.通过在砖上沉积纳米纤维pedot导电涂层，通过气相沉积法在砖表面沉积导电聚合物(3,4－乙烯二氧噻吩)，纳米纤维pedot导电涂层，从而将两块经过沉积后的导电涂层作为储存电荷的正极和负极，并采用准固态电解质(聚乙烯醇/1m h2so4)进行改性，将该储能砖融入到建筑当中，用于储存就地收集的电能(比如，风能和太阳能)，并为建筑本身供电，从而提高能源使用效率。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.本发明提供了一种电能储能砖的加工方法，所述电能储能砖具体加工步骤如下：
23.s1、原料选择：选择两块富含二氧化硅、氧化铝和赤铁矿成分的烧结性红砖，选择前需将红砖送入化学分析实验室对红砖的各项系数和成分进行检测，最终根据检测结果选择两块合适的红砖作为储能砖的基体；
24.s2、红砖原料预处理：将s1中检测后的两块红砖进行砖面磨光处理，砖面存在的棱角和杂质去除，继而放入清洗机中使用16
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18摄氏度的去离子水进行冲洗，冲洗后放置在通风处进行自然风干，风干后进行含水量检测，控制砖内含水率在14％
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16％；
25.s3、在砖上沉积纳米纤维pedot导电涂层，将s2预处理后的两块红砖放入化学反应物蒸汽中，利用砖的赤铁矿微结构作为反应物，通过气相沉积法在砖表面沉积导电聚合物(3,4－乙烯二氧噻吩)，纳米纤维pedot导电涂层，气相合成使pedot涂料具有高电导率和容易的电荷转移，从而将两块经过沉积后的导电涂层作为储存电荷的正极和负极；
26.s4、“砖－砂浆－砖”结构制成，采用准固态电解质(聚乙烯醇/1m h2so4)进行改性，这种电解质也起到粘合剂和分离剂的作用，将正极砖和负极砖粘合在一起，置于两块砖之间，形成电能储能砖；
27.s5，防水处理，通过磁控溅射设备在该储能砖的表面以离子溅射沉积的方式形成一层环氧树脂封装层，以便起到防水作用。
28.s6、双电极测量，向储能砖通过密度为0.5ma/cm2的电流，使该储能砖的面积电容为1.60f/cm2，能量密度为222w/cm2。
29.所述s1的红砖的各项系数和成分检测项目包括：抗压强度检测、抗折检测，放射性检测，质量检测，氧化铁成分检测，导热系数检测，所述s3 的气相沉积合成中，可利用砖的开放微观结构和热稳定性，使酸和单体蒸汽在160℃下通过其孔隙，以控制反相氧化自由基聚合导致的α
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fe2o3溶解和fe3 水解，当s3中制得的储能砖堆叠在一起的时候，可根据需要电路的不同，可以串联或并联，从而为电器供电，储能砖被融合进建筑物中，可与屋顶的太阳能或风能采集装置耦合，用于储存这些装置产生的能量，所述环氧树脂封装层可保护储能砖能够在零下20到60摄氏度的温度下储存电荷，所述s6中的双电极测量是使用1m h2so4水电解质在1v工作电压下采集的。
30.综上所述，本发明一种电能储能砖的加工方法，通过在砖上沉积纳米纤维pedot导电涂层，通过气相沉积法在砖表面沉积导电聚合物(3,4－乙烯二氧噻吩)，纳米纤维pedot导电涂层，从而将两块经过沉积后的导电涂层作为储存电荷的正极和负极，并采用准固态电解质(聚乙烯醇/1m h2so4) 进行改性，将该储能砖融入到建筑当中，用于储存就地收集的电能(比如，风能和太阳能)，并为建筑本身供电，从而提高能源使用效率。
31.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。