双极板作为液流电池的核心组件，在电堆中可以隔离正负极电解液，给电极提供刚性支撑，同时收集电流。依据基体材料，双极板主要可分为三类：金属双极板、石墨双极板以及复合石墨双极板。由于原料的不同，三类双极板在导电性、气密性、抗弯强度、加工工艺等方面表现出较大的差异。
复合石墨双极板是一种新型双极板，以有机高分子树脂及碳基导电填料为主要原料制成。其中，树脂基体可以增强机械性能并粘结导电填料，是提升气密性、抗弯强度等性能的主要研究对象。
一、复合石墨双极板关键材料设计与导电因素
复合石墨极板通常是由石墨与树脂经过充分混合后，形成母料(Master batch)，然后填入模具中经过热压定型制成的。为了保证复合石墨极板可靠成型且性能可靠，通常需要将石墨与树脂进行充分均匀的混合，而混合的均匀度与混合条件有着直接联系。
有研究表明，直接影响复合石墨双极板导电性能的因素包含：填料的电导率、结构特性(尺寸、形状、比表面积等)、 在复合材料中填料的体积分数、分布和取向以及石墨颗粒间填料间距等。
二、双极板导电填料的选型与性能优化
2.1 石墨填料的改性技术
① 表面化学改性：通过硝酸氧化或等离子处理，在石墨表面引入羧基（-COOH）、羟基（-OH）等官能团，增强与树脂基体的界面结合力。例如，青岛南墅泰星科技有限公司采用偶联剂处理石墨粉，形成交联网状结构，使双极板导电性提升至10^3 S/cm，抗弯强度达50MPa。
补充资料：2024年12月16日，青岛南墅泰星科技有限公司申请了一项名为“一种液流电池石墨双极板的制备方法”的专利，公开号CN119116240A。
根据专利摘要，该方法通过将偶联剂添加至树脂和石墨粉中，使其形成交联网状立体结构，提高了双极板的导电性和力学强度。具体而言，该技术通过化学交联的形式，将树脂与处理后的石墨粉连接，增强了材料的整体性能。同时，导电聚合物的加入则为柔性石墨之间提供了更好的导电通路，从而在确保导电性能的基础上，提升了材料的机械强度。
② 纳米硅沉积：山东捷茂通过在鳞片石墨表面沉积纳米硅，结合聚砜树脂，在保持导电性的同时显著提升抗脆性，成本降低30%。
补充资料：2024年12月10日消息，国家知识产权局信息显示，山东捷茂新材料有限公司申请一项名为“一种液流储能电池双极板专用料及其制备方法”的专利，公开号 CN119092742A。
制备方法包括以下步骤：在鳞片石墨表面沉积纳米硅，得到沉积纳米硅的鳞片石墨；将沉积纳米硅的鳞片石墨、硅烷偶联剂、聚砜、氰酸酯树脂混合，进行第一次搅拌，然后加入碳材料和增塑剂，进行第二次搅拌，得到包覆混合物；将包覆混合物加压密炼、造粒得到液流储能电池双极板。
本发明在石墨表面沉积纳米硅材，并制备液流储能电池双极板，能够有效弥补石墨本身脆性大的缺点，且沉积纳米硅材后的石墨与聚砜、氰酸酯树脂相结合能够维持物料的导电性能。
2.2 新型导电材料开发
① 石墨烯网络结构：山东海化利用三维石墨烯泡沫压缩后浸渍树脂，构建连续导电网络，电导率提升至400 S/cm，抗弯强度达30 MPa，同时减少溶剂用量50%。
② 炭黑-石墨复配：清华大学研究显示，膨胀石墨（EG）与炭黑（CB）复配可降低逾渗阈值，15% EG+40% CB的复配体系使双极板电导率达92 S/cm，弯曲强度52 MPa。
三、典型案例与部分导电填料企业介绍
3.1 青岛泰星的交联结构设计
通过偶联剂与导电聚合物形成三维交联网络，结合高密度石墨纸阻挡电解液渗透，使双极板温差≤2℃，寿命延长30%。
3.2 鼎誉新能源的柔性石墨双极板
添加纳米高分子材料和石墨烯，实现0.6mm超薄设计，电导率400 S/cm，成本仅为进口材料的1/3，已通过大连融科等企业验证。
3.3 山东海化石墨烯泡沫双极板
压缩石墨烯泡沫后浸渍树脂，电导率提升至400S/cm，机械强度提高40%，生产工艺节能30%。
青岛威东科开发研制生产的液流电池双极板专用PE、PP、PVDF碳基导电高分子复合材料，是以PE或PP、PVDF为基础原材料，以碳纳米管，超导炭黑等碳基导电材料为导电剂、添加分散剂、加工助剂等助剂共混造粒制造而成。其具有较好耐腐蚀性和焊接性，以及具有稳定挤出、压延、注塑、模压成型工艺性。
上海锦湖日丽塑料有限公司，成立于2000年，是国内少数持续专注 PC/ABS、ABS领域，并拥有聚合技术背景的企业。在复合型导电塑料中，塑料本身并不具备导电性，只充当了粘合剂的角色。导电性是通过混合在其中的导电性的物质如炭黑、金属粉末等获得的。
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液流电池（Flow Battery）是一种可充电电池，它通过液体电解质的流动来存储电能。与传统的固态电池（如锂离子电池）不同，液流电池的能量存储组件（电解质）是分离的，通常储存在外部容器中，在充放电过程中通过电池单元循环。
液流电池是一种活性物质存在于液态电解质中的电池技术，电解液在电堆外部，在循环泵的推动下流经电堆，实现化学能与电能的转换。国际上液流电池主要有全钒液流电池、锌溴电池、铁铬电池、多硫化钠溴电池4种技术路线。其中全钒液流电池目前产业链建设和技术成熟度相对较高。全钒液流电池系统由功率单元（电堆），能量单元（电解液和电解液储罐），电解液输送单元（管路、阀、泵、传感器等辅助部件）以及电池管理系统等组成。其中，电堆由离子交换膜、电极、双极板、电极框、密封等材料构成。液流电池生产线包括（双极板，膜裁切，碳毡裁切，电堆堆叠组装）等。欢迎申请加入微信群。另外欢迎加入通讯录：https://www.aibang360.com/contacts/100278100042 
