钒液流电池复合电极腐蚀的研究

通过扫描电镜和红外光谱等手段对失效钒电池的复合电极进行分析,研究发现正极一侧导电塑料集流板存在有氧腐蚀,造成其中的碳流失,电阻增大;正极一侧的石墨毡也存在氧化侵蚀,石墨毡中的碳纤维坑蚀现象明显;钒电池负极在充电过程中存在析氢过程,在石墨毡上生成-CH2-功能团.通过比较石墨毡经由浓硫酸处理和升温氧化过程的腐蚀情况,表明钒电池充电过程中正极析出的氧原子与碳的反应活性相似于500℃以上空气中氧的反应活性.     

湿法混料工艺制备钒电池双极板及其性能研究

采用新的室温湿法混料工艺,以聚乙烯树脂粉末为基体、炭黑和石墨为导电填料,采用易挥发溶剂乙醇为分散介质,经搅拌-抽滤-烘干-模压成型,制备了钒电池用导电塑料双极板。结果表明双极板的最佳配方为:w(PE)∶w(炭黑)∶w(石墨)=45∶40∶15,最佳的成型温度在140～160℃,最佳的成型压力为10～15 MPa;双极板电阻率<0.5Ω.cm,抗拉强度>15 MPa;以此导电塑料为集流板,在70 mA/cm2的电流密度下,电流效率达到96.5%,电压效率达到83.5%,能量效率达到80.6%。     

钒氧化还原液流电池研究进展Ⅱ电池材料的发展

介绍了国内外钒氧化还原液流电池的电极材料 (炭素类和金属类 )、集流板、电池隔膜材料的研究发展状况以及电解液的制备情况。石墨作电池正极易腐蚀 ,DSA电极可用于钒电池 ,但成本较高 ;石墨毡是一种稳定的电极材料 ,质量轻、成本低 ,对其进行各种处理可提高电池性能。集流板和电池隔膜材料都制约着钒电池的发展 ,详细介绍了它们的发展情况。如何高效制备出钒电池电解液并提高其稳定性也是研制钒电池的重要问题     

碳布增强型导电塑料双极板的制备与性能

采用聚乙烯为基体,炭黑和石墨为导电填料,通过碳布做增强骨架,制备了钒电池三明治型导电塑料基复合双极板.结果表明双极板的最佳配方为:m(炭黑):m(石墨)=45∶15,总填料含量为60％.碳布的引入有效地提高了双极板的力学性能,尤其是弯曲疲劳寿命大幅提高.该双极板在100 mA/cm2的电流密度下,电流效率为97％,电压...     

氟橡胶复合材料作为钒电池集流板的研究

为获得耐氧化、抗腐蚀的易成型集流板,选用氟橡胶(FPM)为基础材料,掺杂炭黑(CB)、石墨(GP)和碳纤维(CF)混炼制备高导电复合材料。用扫描电子显微镜、四探针法和循环充放电法考察了复合材料的结构、导电性及电化学性能。研究结果表明:三种导电填料复配使用能制得体积电阻率0.152 Ω·cm、一次成型的集流板。组装的单电池电压效率超过72%,库容效率约92%,总能量效率超过66%,且稳定性良好。     

石墨在钒电池电解液中的电化学行为

为进一步认识石墨材料在钒电池集流体中的稳定性机理及其影响因素,探讨其作为钒电池关键材料的可行性,进行了循环伏安(CV)、充放电测试.结果表明,石墨在高浓度硫酸溶液中容易形成一阶石墨层间化合物( GIC),其在高电压下容易形成石墨氧化物(GO),使得钒离子在正极反应的可逆性遭到破坏,反应极化增大,电池的性能急剧下降.GO...     

全钒氧化还原液流电池一体化复合电极的研究

采用改性处理的聚丙烯腈基石墨毡和聚合物为基体的碳塑板制备得到了钒电池用一体化复合电极.研究表明,聚丙烯腈基石墨毡经过400～450℃、2 h的热处理和98%浓硫酸中浸泡6 h的酸处理后具有较好的催化活性.用以聚醋酸乙烯乳液占总原料的70%,而活性炭和石墨粉占30%(活性炭:石墨粉=1:1)的比例压制的碳塑板、改性处理后的石墨毡及不锈钢网组成一体化复合电极,循环伏安测试表明此一体化复合电极具有较好的电化学活性.     

质子交换膜燃料电池集流板的欧姆热效应研究

通过分析研究质子交换膜燃料电池集流板的欧姆热效应,得出了集流板欧姆热方程,并用此方程分析了不同材料、厚度、高度以及引线方式的集流板对其发热量的影响。研究发现集流板的发热量过大,会使得与其相邻的单电池由于温度过高而导致该单电池性能下降。通过对比集流板与电池的发热量,发现在一定条件下集流板的发热量已不能忽略,因而,在实际应用中必须考虑集流板的冷却设计。     

储能钒液流电池研发热点及前景

介绍了全钒离子氧化还原液流电池(钒液流电池,VRB)的特点,它的关键材料,如电解液、集流体、电极材料以及隔膜等的研究现状和制约难点.对钒液流电池作为储能系统的发展作了分析;就钒液流电池的发展趋势进行了展望.     

乙烯基酯树脂/膨胀石墨燃料电池复合双极板

采用真空浸渍结合模压的方法,选取乙烯基酯树脂(VE)和膨胀石墨(EG)板材为原料制备复合双极板。考察了微观结构以及成型压力对双极板材料的导电性能、密封性能、机械性能以及表面亲/憎水性的影响。结果表明:随着成型压力的增加,双极板的电阻下降;双极板的气体密封性优异,其渗透率低于2×10-6cm~3/(S·cm~2),相对于原始EG板材降低了3个数量级;复合双极板有很高的表面能,与水的接触角均大于90°,这有利于电池内部液态水的排出。此外还研究了双极板在模拟燃料电池环境下的腐蚀行为,并利用性能最优的复合双极板组装成单电池,进行性能测试,当电流密度达到1500 mA/cm~2时,其功率密度可达到最大值670 mW/cm~2。并且经200h运行后,电池性能仍然稳定。因此,乙烯基酯树脂/膨胀石墨复合材料是一种有前景的双极板材料。     

全钒液流电池用复合材料双极板研究进展

全钒液流电池是一种新型大容量储能电池,双极板是全钒液流电池的核心部件之一,对其成本和能量效率有显著影响。从高分子材料和导电填料的种类及加工工艺等方面对全钒液流电池用复合材料双极板研究进展进行综述,指出了未来的发展方向。     

不同炭材料对铅蓄电池性能的影响

炭材料是铅蓄电池负极板重要的添加剂之一,优化其性能和添加量可有效改善电池综合性能。研究不同种类炭添加剂（乙炔黑、炭黑、活性炭）和添加比例（0．2％～0．8％）对铅蓄电池性能的影响。通过充电接受能力、-15℃低温容量、高倍率放电容量等表征电池性能。实验结果表明,不同炭材料对电池性能的影响趋势不同,相同添加量时,添加活性炭电池的充电接受能力最好。     

基于超级电容的全钒液流电池组均衡方法

储能是提高电网对间歇性可再生能源发电接纳能力的有效技术,电池储能因其独特的性能已成为优先发展方向之一。全钒液流电池作为新型储能电池,目前得到了广泛应用。全钒液流电池串并联构成大容量储能系统时,由于电池的不一致性,在充放电过程出现过充过放影响全钒液流电池的寿命。利用超级电容作为能量载体,研究两个全钒液流电池的均衡。为提高均衡速度,分析超级电容、全钒液流电池、切换频率等参数,通过仿真对比不同参数情况下均衡速度,得出影响均衡速度因素,为全钒液流电池应用奠定了基础。     

锂化的氧化钒阴极材料研究

热电池用的一般阴极材料是二硫化铁 ,为了克服二硫化铁的热分解 ,我们开展了锂化的氧化钒阴极材料的研究 ,发现锂化的氧化钒阴极材料具有更高的电压和更好的热稳定性 ,但由于锂化的氧化钒阴极材料的库仑比容量比较低 ,影响热电池的后期放电电压。以锂化的氧化钒材料为主、添加一定比例二硫化铁的复合阴极材料 ,其综合性能优于锂化的氧化钒和二硫化铁这两种阴极材料 ,应用于长寿命热电池中 ,取得了比较好的效果。     

碳硅棒作电极钒电池的设计与初步研究

介绍了钒电池的设计和初步研究成果.采用碳硅棒作电极,自行设计了钒电池的结构,该设计操作简单,实用性强,且成本较低.根据理论分析配制电解液,并对电池恒流电解时间和充电时间进行了计算.实验证实,设计的钒电池运行良好,配制的电解液合乎实验要求,测得的恒流电解时间和充电时间与计算的结果基本吻合.运行一定周期后,阳极出现轻微的腐蚀现象.     

全钒液流电池建模及充放电双闭环控制

介绍了全钒液流电池的工作特性,并依据全钒液流电池和DC/DC双向变换器的电路模型建立数学函数模型,采用充放电的双闭环控制,利用Matlab/Simulink进行了电池充放电的仿真。结果验证了全钒液流电池双闭环充放电控制的可行性和优越性。全钒液流电池在大型光伏储能系统中具有广泛的应用前景,针对其进行充放电控制研究是非常有必要的。     

变电站用碳纳米管-PANI复合超级铅炭电池制备

研究了变电站用碳纳米管-聚苯胺(PANI)复合铅炭电池的性能。结果表明,采用化学原位聚合法得到的碳纳米管-PANI复合物制备高寿命和强充电接受能力的超级铅炭电池,碳纳米管-PANI复合物作为负极添加剂有效提高了铅炭电池的化成效率、改善了硫酸盐化行为以及延长了高倍率部分荷电(HRPSoC)循环寿命。