聚苯醚阴离子膜的改性及在钒电池中的性能

阴离子交换膜具有优异的阻钒性能,但是其电化学性能和化学稳定性低于阳离子交换膜,阻碍了其在全钒氧化还原电池中的应用。选用国内商业化聚苯醚(PPO)阴离子膜作为基膜,采用了两种不同的方法在阴离子交换基膜中引入阳离子交换基团成为两性离子交换膜。结果表明,二种改性方法均能提高膜的IEC、电导率等基本性能和电化学性能。由于全氟磺酸溶液(PFSA)改性后隔膜的阻钒离子能力显著提高,该膜组装的电池的能量效率和电流效率分别提高3.2%和6.7%。     

SPEEK膜与Nafion膜在钒液流电池中的应用研究

研究了Nafion膜与SPEEK膜两种质子交换膜的含水率、膨胀率、阻钒性能以及在钒液流电池样机中的充放电性能,并结合两种隔膜的基本化学结构对产生这些差异的原因进行了分析.静态测试结果表明.SPEEK膜的含水率、膨胀率大于Nafion膜,其阻钒性能也比Nafion膜好.在钒液流电池样机中的充放电测试结果表明,Nafion膜的质子交换能力优于SPEEK膜.SPEEK膜与Nafion膜性能的差异可能与两者化学骨架结构以及磺化基团差异有关.     

全钒液流电池隔膜材料进展

全钒液流电池是一种新型的高效储能电池,离子交换膜作为其核心功能部件之一,得到广泛研究。本文综述了商业化和改性阳离子交换膜、阴离子交换膜、两性离子交换膜的制备方法、结构特点、电池效率,并从钒电池电堆和系统性能及寿命出发,讨论了上述膜材料的优缺点。     

离子交换膜全钒液流电池的研究

阴离子交换膜JAM-10和阳离子交换膜Nafion-117用于全钒液流电池,其物理和电化学性能的研究表明:全氟化Nafion-117膜的机械强度和化学稳定性优于JAM-10膜,且Nafion-117膜的导电性好,适合大电流充放电,但正、负极钒溶液更易于相互渗透,水的转移快,电池的库仑效率低于用JAM-10膜的电池.JAM-10膜对阳离子存在排斥效应,可有效抑制正、负极溶液的交叉污染,但水的转移减慢,电极电阻增大;JAM-10膜电池的库仑效率高,而电压效率低,大电流充放电时更明显.     

全钒离子液流电池的应用研究

采用循环伏安法研究了全钒离子液流电池正极溶液的浓度及添加剂对正极反应的影响。研究了两种离子交换膜对钒电池性能的影响。结果表明 :高浓度的钒离子溶液 ,其循环伏安表现不理想 ,而添加剂过氧化氢对还原过程有利。隔膜研究显示 :阳离子交换膜SelemionCMV有利于提高充放电电流和充电效率 ,但是机械强度较差 ,不利于长期使用。     

液流钒电池用TiO2/Nafion/PP质子交换膜的研究

以聚丙烯膜(PP)为基体,采用浸渍法制备了新型质子交换膜Nafion/PP膜,并通过掺杂的方式制备了复合膜TiO2/Nafion/PP。采用扫描电镜仪(SEM),红外光谱对复合膜进行了表征,测定了膜的质子交换容量和电导率,并考察了以两种复合膜作为隔膜的液流钒电池的电化学性能。结果表明:TiO2掺杂改性以后,TiO2/Nafion/PP的质子交换容量为0.7298mmol/g,含水率为17.86%,分别比Nafion/PP膜提高了75%和117%,复合膜电导率比Nafion/PP提高了27%。电化学测试结果表明:以TiO2/Nafion/PP为隔膜的模拟液流钒电池电池效率为67.76%,显示出优良的循环稳定性。     

质子交换膜燃料电池性能衰减研究进展

对近年来出现的关于质子交换膜燃料电池寿命和稳定性方面的研究成果进行了总结,电池性能衰减是由几种关键材料性能的下降所引起的,包括电解质膜的阳离子效应、电催化剂中毒与老化、电极结构的变化和其他材料的变质降解等,对这些原因分别进行了介绍,同时重点介绍了电池水平衡对电池的性能和稳定性的影响,以及电池的“反极”现象对电池组寿命的影响。     

多硫化钠-溴新型再生燃料电池的研究

研制出多硫化钠 溴新型再生燃料电池 (PS BrRFC) ,电池采用聚丙烯腈碳毡为电极 ,阳离子交换膜为隔膜 ,放电时流入阳极室的硫化钠或低硫的多硫化钠溶液、阴极室的溴溶液分别反应成为高硫的多硫化钠和溴化钠 ,充电时反应逆向进行。系统地研究了膜材料、电池温度、电解液浓度对电池性能的影响。聚丙烯腈碳毡电极对阴极、阳极电极反应具有很高的活性 ,这种新型储能电池放电时比功率达到 0 .3W /cm2 (V =1.0V)。循环性能研究表明 ,电池的充放电性能好 ,性能衰减很小     

质子交换膜燃料电池的热模拟

介绍了质子交换膜燃料电池(PEMFC)的热问题模拟现状,根据研究问题的需要,对模拟相关的模型进行了描述,并应用计算机模拟技术对质子交换膜燃料电池进行了热模拟。从热源、温度场在质子交换膜燃料电池内部的分布情况以及电池性能等方面进行了分析和讨论,得出了结论:热源、温度在质子交换膜电池内部分布的不均匀性和不同电流密度情况下膜电极组件的温差。电池性能曲线与试验结果进行了比较,模拟与试验结果基本吻合。     

质子交换膜燃料电池(PEMFC)的实验性能研究

简单地回顾了然料电池(Fuel Cell)的发展历史,简述了质子交换膜燃料电池(PEMFC)的工作原理,对质子交换膜燃料电池的性能进行了一系列的实验研究,用测定电压-电流曲线的方法研究了质子交换膜燃料电池的性能特点以及温度和压力对电池性能的影响.