Nation膜对多硫化钠／溴电池性能的影响

在单电池中用充电一放电循环测试方法研究了不同厚度Nation膜对多硫化钠／溴单电池效率及电池负极液中的多硫（Sx＋1^2-）及硫氢根离子（HS^-）向正极溶液中扩散（即透硫率）的影响。结果表明：随着膜厚度的增加，电池的库仑效率升高，膜的透硫率及电压效率降低。用四丁基溴化胺（TBAB）对Nation112膜进行了初步改性处理，显著提高了电池的库仑效率，减少了膜的透硫率，但由于改性膜电阻的增加，致使电池电压效率下降。     

多硫化钠/溴与全钒液流电池的发展现状

氧化还原液流电池是近年来研究的一个热点。在液流电池体系中,多硫化钠溴液流电池与全钒液流电池处于主导地位。介绍了多硫化钠溴液流电池与全钒液流电池的发展、组成、性能及其应用,并比较了它们的优缺点及其应用范围。另外,对多硫化钠溴液流电池和全钒液流电池的发展前景进行了预测。     

多硫化钠/溴贮能电池的研究进展

多硫化钠/溴(PSB)贮能电池具有成本低、寿命长、效率高、响应快等优点,适合建造大规模贮能电站.叙述了电池关键材料、电解液管理的研发状况及其商业化历程.应研制高稳定、高活性负极,将电池比功率提高到50 W/kg以上,合成低成本高、选择性阳离子交换膜,依靠大规模生产,将电池成本降低至100美元/kWh以下.     

多硫化钠/溴液流电池的初步研究

以聚丙烯腈石墨毡和化学沉积镍钴合金的泡沫镍为正、负极电极材料,4 mol/L NaBr、1.3 mol/L Na2S4为正负极电解液,研究了常温下多硫化钠/溴液流电池的开路电压、正负极电位随电池充放电容量的变化规律,测定并分析了电池及正负极充放电时的极化曲线及电池的循环性能.结果表明:所用的电极材料对电池正负极反应的电催化活性好,当充放电电流密度为30 mA/cm2时,该电池库仑效率达96.1%,能量效率为69.4%(43次结果平均值).     

高效率多硫化钠/溴储能电池的研究

采用高温还原的方法制备了多硫化钠/溴储能电池负极用Ni/C催化剂,Ni/C、Pt/C分别是多硫化钠/溴储能电池负极和正极性能良好的电催化剂。系统地研究了Nafion膜的厚度、电催化剂含量、操作条件对电池充放电性能的影响。采用较厚的膜,电池性能稍微降低,但可减少阴离子的渗透。这种新型储能电池放电时功率密度达到0 7W/cm2(U=1 0V)。循环性能研究表明:采用较厚的膜,电池的充放电性能好,性能衰减很小,在100mA/cm2充放电,电压效率达到86 7%。     

多硫化钠-溴储能电池高效电极的研究

采用氢气高温还原的方法制备了多硫化钠 溴储能电池负极用Ni/C、Mo/C、NiMo/C和NiCo/C催化剂,用XRD、TEM对催化剂进行了表征。不同温度焙烧的NiCo/C催化剂仅检测到Ni的晶相。研究了电极支撑材料、电催化剂含量对多硫化钠 溴储能电池充、放电性能的影响。在所研究的4种多硫化钠 溴电池负极催化剂中,NiCo/C的催化性能最好,1073K焙烧的NiCo/C催化剂性能比823K焙烧的NiCo/C催化剂性能好。Pt/C是多硫化钠 溴储能电池正极性能良好的电催化剂,铂催化剂为0.1mg/cm2正极时,可以获得较好的性能。     

多硫化钠-溴储能电池组

用8节单电池组装了多硫化钠-溴储能电池组,每对电极活性面积144cm。分别采用聚丙烯腈碳毡和泡沫镍为电池正负极材料,Pt/C为正极电催化剂,铂担量为0.8mg/cm2,以Nafion-117膜为隔膜,石墨板为双极板,电池组流体分配管道采用内置Z形设计。电池组工作温度为室温至100℃。电池组各节单电池性能均一,电池在50%充电状态温度为348K时,输出功率为520W(总电压7.224V),即单电池平均输出功率密度达到0.45W/cm2。     

多孔碳电极用于多硫化钠-溴储能电池

研究了多硫化钠-溴(PSB)储能电池用多孔碳电极。电极材料为活性炭、导电炭黑、热塑性聚合物粘结剂,电极采用热压成型方法制备。用多孔炭电极作为电池正负极,系统地探讨了电极组成、活性炭颗粒粒径、造孔剂对电池充放电性能的影响。粘结剂量一定时,导电炭黑、活性炭比例存在最优值。大颗粒活性炭有利于保持电极的机械稳定性。加大造孔剂的量,促进了电极内孔的连通性,电池性能提高。活性炭制得的电极具有较高的电化学活性,在80 ℃、120 mA/cm2放电电流密度时比功率达0.14 W/cm2(1.19 V),可见活性炭是一种高性价比的PSB储能电池电极材料。     

多硫化钠-溴化钠氧化还原液流电池研究

在全电池中用稳态方法研究了不同电极材料对电池正负极电化学反应极化行为的影响。以聚丙腈碳毡为正极材料,泡沫镍为负极材料,4mol/LNaBr、1.3mol/LNa2S4为正、负极电解液,测定了(28±1)℃时电池的库仑效率、电压效率、能量效率及电池的能量密度随充放电电流密度的变化规律,分析了大电流密度下电池电压效率下降的原因。以聚丙腈碳毡及泡沫镍为正负极材料所组成的电池能量效率约71%,能量密度约66.4mW/cm2(50mA/cm2充放电),电池的欧姆内阻压降是大电流密度下电池电压效率下降的主要原因。     

全钒液流电池离子交换膜研究进展

全钒液流电池是近年来储能电池的研究热点,离子交换膜是其关键部件之一.总结了近年来全钒液流电池用离子交换膜的研究进展,提出了未来可能的研究方向.     

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     

四丁基溴化铵对锌电极的影响

为了抑制在充放电循环过程中锌电极产生的枝晶和形变，利用循环伏安法、交流阻抗法研究了在电解液中添加四丁基溴化铵（Ｃ４Ｈ９）４ＮＢｒ（ＴＢＡＢ）表面活性剂的作用。结果表明：加入１０－４ｍｏｌ／ＬＴＢＡＢ后，在锌电极的循环伏安图上阳极氧化电流和阴极还原电流均随着循环次数的增加而减小；此外，在阴极极化时，锌电极阻抗的复数平面图（ＮＹＱＵＩＳＴ）上出现了表征吸附作用的感抗圆。从而说明添加１０－４ｍｏｌ／ＬＴＢＡＢ，由于其表面吸附作用有利于锌电极的充放电性能，尤其是在阴极极化时，作用更为显著。     

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.     

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。