复合添加剂对钒电池正极电解液性能的影响

为了提高钒电池电解液的性能，选取了3种复合添加剂，研究了复合添加剂对钒电池正极电解液稳定性和电化学性能的影响。利用电化学方法制备了2 mol/L的全钒液流电池正极5价钒离子电解液，采用临界胶束浓度法得到复合添加剂的配比为：1% KHSO₄+3 mmol/L SDBS（十二烷基苯磺酸钠）、1% KHSO₄+2 mmol/L D-山梨醇、1% KHSO₄+2 mmol/L CTAB（十六烷基三甲基溴化铵），并考察添加剂加入电解液后的稳定性与电化学性能。通过XRD分析手段，对电解液沉淀物的成分进行了表征。研究表明：添加剂的加入，并不会引起钒离子价态的变化，1% KHSO₄+2 mmol/L CTAB加入后，电解液峰电位差减小12 mV，峰电流增加9.8 mA，说明CTAB与KHSO₄在合适配比下，能够有效提高正极电解液的稳定性及可逆性，添加剂的引入并未引起电解液沉淀物的物相组成变化，电解液性能显著提高。     

磷酸二氢钠作为添加剂对高浓度五价钒电解液性能的影响

针对高浓度五价钒在高温下易沉淀析出且其电化学性能仍有提升空间等问题,本文选择了磷酸二氢钠作为正极液添加剂,研究了其对高浓度五价钒电解液的热稳定性及相关电化学性能的影响。结果表明:磷酸二氢钠对高浓度五价钒液在高温下的热稳定性具有极大的提升效果(沉淀诱导时间由6 h提升至22 h),且对电极反应速度也有一定提升效果(提高了扩散系数和反应速率常数)。     

电化学辅助溴催化氧化葡萄糖制备葡萄糖酸盐

在含有溴离子和大量的碳酸钙的葡萄糖溶液中,通以直流电,使溴离子在阳极(正极)被电化学氧化成溴单质,与水结合成溴水,进一步用于氧化葡萄糖制备葡萄糖酸,葡萄糖酸与碳酸钙反应生成葡萄糖酸钙,溴变为溴离子,形成了电化学辅助溴催化氧化葡萄糖制备葡萄糖酸钙的循环系统。所制备出的葡萄糖酸钙溶液与可溶性的硫酸钠,硫酸钾,硫酸锌和硫酸亚铁通过复分解反应制备出葡萄糖酸钠,葡萄糖酸钾,葡萄糖酸锌和葡萄糖酸铁,产率大于90%。     

产品橱窗

BH-88三价铬镀铬工艺与传统的六价铬电镀工艺相比,广州市二轻研究所推出的BH-88三价铬镀铬工艺具有电流效率高,分散能力、覆盖能力好,镀层耐蚀性能优异等特点,研制的阳极为贵金属氧化物涂层阳极,可明显提高镀液稳定性等其他性能。此三价铬电镀工艺,可降低能耗30%以上,并从源头上消除六价铬的污染,具有显著的经济效益和社会效益。2004年以来,先后在浙江、广东等地投入生产应用。BH-88三价铬镀铬工艺特点:(1)环保型镀铬工艺,无六价铬污染;(2)硫酸盐型镀液,可避免氯化物体系的有害氯气对设备的腐蚀和对人员的伤害;(3)镀液的覆盖能力好,镀层…     

功能碳材料的制备及其固定化脂肪酶

以废弃玉米芯为原料,用稀硫酸处理,通过水热法制备表面含有丰富功能基团的碳基材料并测试其在固定化脂肪酶方面的性能。研究结果表明此方法制备的碳材料表面含有羟基(-OH)、羧基(-COOH)等功能基团,有利于脂肪酶的固定化;固定化后脂肪酶表现出良好的热稳定性、重复使用活性。     

一锅煮法由芦丁合成槲皮素五丙酸酯

采用一锅煮法由芦丁直接合成槲皮素酯。以芦丁为原料,浓硫酸作催化剂,65℃与丙酸酐反应,TLC板监测反应完毕,过滤、氯仿/甲醇重结晶。IR中ν-OH峰明显减弱,说明槲皮素的五个羟基发生了反应,νc=o位于1760.0cm~(-1),酯羰基峰明显增强,νc-o位于1240.0cm~(-1)、变宽增强;~1H-NMR中槲皮素的3-OH、5-OH、7-OH、3′-OH、4′-OH上面的氢全部消失,说明与丙酸酐发生了酯化反应,同时,出现五组丙酰基的甲基峰和亚甲基峰;MS中583.1为槲皮素五丙酸酯的分子离子峰。芦丁与丙酸酐反应可以得到槲皮素五丙酸酯。     

钒流电池负极电解液改性研究

全钒离子氧化还原液流电池(VRB)作为二次储能电池,具有循环寿命长、容量大、自放电小、污染小以及结构简单等优点,受到国内外研究者的广泛关注。但是VRB电解液仍然存在钒离子浓度过低、稳定性较差以及电化学反应速率低等问题,使VRB的应用受到限制。通过循环伏安法考察了添加剂尿素、草酸和酒石酸对负极电解液电化学反应速率的影响,发现合适浓度的尿素、草酸和酒石酸都可以部分增大其反应速率,提高电解液的可逆性,尤其以w(草酸)=0.5%效果最佳。对添加w(草酸)=0.5%的负极液进行了交流阻抗分析,发现草酸主要是降低了电化学反应电阻。最后通过电位滴定法研究了添加剂对负极液稳定性的影响,得出草酸和酒石酸都可以提高电解液稳定性的结论。     

离子液体BMIMBF4对全钒液流电池正极电解液的影响

为提高全钒液流电池的能量密度和正极电解液稳定性,采用循环伏安、交流阻抗等方法,研究了1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐（BMIMBF₄）作为正极电解液添加剂对溶液稳定性和电化学反应活性的影响,并对其机理进行了初步探讨。实验结果表明,添加BMIMBF₄后,正极电解液中五价钒离子的稳定性显著提高,电解液的电化学反应活性也有所提升。当添加量为1%时,电池的单位体积电容量比有所增加,并且能量效率有所提升。     

不锈钢槽管式分酸器降液管内阳极保护电流分散研究

通过不锈钢槽管式分酸器降液管阳极保护模拟试验,研究了降液管管径、流速、浓硫酸温度、阳极保护电位对降液管内电流分散的影响。结果发现:分酸器降液管管径越大,对阳极保护电流的屏蔽越弱,管径越小,对阳极保护电流的屏蔽越强;浓硫酸流速增大,不利于电流的分散和阳极保护的实施;浓硫酸温度升高,降液管内阳极保护电位衰减加大;提高阳极保护电位,有利于降液管的保护。     

应用于氧化还原电池正极的VO(CH_3SO_3)_2电解液

以甲基磺酸为溶剂,制备了用于氧化还原电池正极的钒电解液,并对不同自由酸浓度的电解液进行了电导率、粘度和热稳定性、电化学性能测试。结果表明,当CH3SO3H的浓度为2 mol/L时,电解液的导电性最好;随着CH3SO3H浓度的升高,电解液的粘度逐渐增大,钒离子的扩散系数逐渐降低。当自由酸的浓度为4 mol/L时,电解液具有良好的稳定性,电极过程的可逆性最好。以2 mol/L VO(CH3SO3)2+4 mol/L CH3SO3H为正极电解液组装的锌钒电池,充电以后的开路电压达1.96 V,前10个循环的放电平均中值电压为1.61 V,平均电流效率为96.12%,能量效率为74.03%。     

应用于氧化还原电池正极的VO(CH_3SO_3)_2电解液

以甲基磺酸为溶剂,制备了用于氧化还原电池正极的钒电解液,并对不同自由酸浓度的电解液进行了电导率、粘度和热稳定性、电化学性能测试。结果表明,当CH3SO3H的浓度为2 mol/L时,电解液的导电性最好;随着CH3SO3H浓度的升高,电解液的粘度逐渐增大,钒离子的扩散系数逐渐降低。当自由酸的浓度为4 mol/L时,电解液具有良好的稳定性,电极过程的可逆性最好。以2 mol/L VO(CH3SO3)2+4 mol/L CH3SO3H为正极电解液组装的锌钒电池,充电以后的开路电压达1.96 V,前10个循环的放电平均中值电压为1.61 V,平均电流效率为96.12%,能量效率为74.03%。     

不同阳极氧化工艺对铝合金支架表面氧化膜性能的影响

本文分别采用硫酸、草酸以及酒石酸阳极氧化工艺对铝合金支架进行阳极氧化处理,比较了采用不同工艺阳极氧化处理后支架的外观,表征了不同氧化膜的相结构,并测试了不同氧化膜的耐腐蚀性能、硬度和耐磨性能.结果表明,采用不同工艺阳极氧化处理后支架的外观与裸支架基本相同,都具有银白色光泽.不同氧化膜的物相都以Al相为主,还有α-Al2O3相和γ-Al2O3相,且都能提高铝合金基体的耐腐蚀性能、硬度和耐磨性能.与硫酸氧化膜相比,草酸氧化膜和酒石酸氧化膜的性能相对较好,主要归因于草酸和酒石酸对氧化膜的溶解性较弱,制备的氧化膜致密程度较高.酒石酸氧化膜具有良好的致密度,其硬度最高,达到357 HV,耐腐蚀性能和耐磨性能都最好,因此酒石酸阳极氧化工艺更适用于铝合金支架阳极氧化处理,能较大幅度提高铝合金支架的性能.     

Rhodoferax ferrireducens微生物燃料电池中钒化合物的催化性能

以Rhodoferax ferrireducens菌为产电微生物,构建了可进行二次循环充电的微生物燃料电池,进行了NaVO3阳极催化和钒络合物K3[VO(O2)2(OOC-COO)] (KVC)阴极催化的研究. 结果表明,NaVO3浓度为4 mmol/L、外电阻510 W时,钒化合物阳极催化最大输出电流可达0.581 mA,与无任何催化剂存在的情况相比,输出电流提高0.272 mA;KVC阴极催化同样能够提高电池的性能,最佳钒络合物催化浓度为25 mmol/L时,最大输出电流可达0.949 mA;阴阳极室中同时加入催化剂后,电池输出电流进一步提高,最大输出电流可达1.06 mA.     

铝锂合金混合酸阳极氧化及无铬封闭研究

为有效提高铝锂合金的耐蚀性能,采用混合酸电解液(硫酸与柠檬酸的混合溶液)进行阳极氧化,然后对阳极氧化膜进行无铬封闭处理,并对阳极氧化膜的微观形貌、表面成分、厚度和耐蚀性能进行了分析表征。结果表明:混合酸阳极氧化后铝锂合金表面形成了均匀多孔的阳极氧化膜,主要含有Al、S和O元素,厚度为12.8μm,其耐蚀性能好于铝锂合金。沸水封闭、锆盐封闭、镍盐封闭和铈盐封闭对阳极氧化膜的厚度几乎没有影响,但封闭后阳极氧化膜表面平整度和致密性改善,耐蚀性能明显提高。铈盐封闭过程中同时生成水合氧化铝、铈氢氧化物和铈氧化物,更好的填充覆盖了孔洞,封闭效果好于沸水封闭、锆盐封闭和镍盐封闭,因此铈盐封闭阳极氧化膜表面更平整致密,抵御腐蚀能力增强,电荷转移电阻较铝锂合金提高了超过一个数量级,腐蚀失重仅为铝锂合金的1/9,可以显著提高铝锂合金的耐蚀性能。     

河南工业大学研制成功高性能锂离子电池复合材料

<正>河南工业大学教授曹晓雨团队首次制备出一种新型复合正极材料,能够提高可充锂电池正极材料钒酸锂的电化学性质。相关研究在线发表于美国化学会的《应用材料和界面》杂志。锂离子电池因其高能量密度被认为是最具有前景的储能方式之一,已经在电动汽车领域展开了商业化应用,继续提高锂离子电池的能量密度依然是研究者的不懈追求。目前,锂离子电池的容量主要由正极材料的容量决定,寻找具有高放电容量和稳定性的正极材料是提升锂离子电池能量密度的关键。能够进行多电子输运的     

混凝土阴极保护辅助阳极的电化学性能研究

利用混凝土模拟液,采用恒电流极化以及循环伏安法,研究了常用于混凝土外加电流阴极保护的混合金属氧化物涂层(MMO)钛网阳极的电化学性能,并对阳极采用了加速寿命测试。结果表明:选用的MMO阳极,在含NaCl的混凝土孔模拟液中有较好的耐蚀性和工作稳定性,析氧电位在1.2 V左右,在工作电流为108 mA/m2时使用寿命可达到75年以上。     

钒酸基/聚苯胺修饰薄膜的制备及湿敏性能研究

采用交替沉积法制备了钒酸基/聚苯胺薄膜,讨论酸种类和不同层数对薄膜湿敏性能的影响,实验结果表明:钒钛酸/聚苯胺复合膜的湿敏性能优于钒酸/聚苯胺薄膜,双层钒钛酸/聚苯胺薄膜的湿敏性能均优单层,该湿敏薄膜的湿滞为5%RH,灵敏度变化了三个数量级,响应时间为8s,恢复时间为13s,线性度和稳定性均较理想。     

化学还原法制备钒电池电解液中还原剂选择及性能

以V_2O_5为原料,采用化学还原法制备钒电池电解液。对比草酸、抗坏血酸、酒石酸、柠檬酸、双氧水、甲酸、乙酸制备所得钒电池电解液的转化率、还原率及电化学性能,发现草酸制得的电解液转化率及还原率较高,且其电化学活性明显优于其他还原剂。对草酸制备电解液的反应动力学进行分析,发现该反应为放热反应且在常温下能自发进行。对制备过程中的各项参数进行优化,在n(H_2C_2O_4)∶n(V_2O_5)=1∶1、反应温度90℃、反应时间100min、n(H_2SO_4)∶n(V_2O_5)=5∶1的条件下,电解液的转化率与还原率达到了94.80%和93.55%。草酸和VOSO_4制备的电解液电化学分析结果表明草酸制备的电解液能够抑制析氧副反应的发生,具有较大的扩散系数、交换电流密度、电极反应标准速率常数和较小的极化电阻,对电极反应的传质过程和传荷过程有促进作用,提高了电极反应速率。以草酸为还原剂能够在较低温度下高效地制备具有良好的电化学性能及稳定性的钒电池电解液。     

干冷空气淬火制备钒酸锂材料性能研究

利用固相合成干冷空气淬火法,以碳酸锂和五氧化二钒作原料,在600 ℃下合成了钒酸锂（LiV₃O₈）正极材料。用X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）表征了钒酸锂材料的结构和形貌,结果表明产物结晶度较低,形貌均匀,尺寸较小。用充放电循环、循环伏安及电化学交流阻抗测试其电性能,结果表明样品有更多的锂离子嵌脱位置和更小的锂离子扩散电阻。在0.25 C充放电倍率下,其首次和30次循环的放电容量分别达到256 mA•h/g和189 mA•h/g,每次循环平均放电容量高出直接固相合成样品约40 mA•h/g 。该方法是提高钒酸锂材料性能的简便有效方法。     

钒酸镧纳米棒的水热合成、表征及光学性能

采用水热法和模板导向法结合的方法合成钒酸镧纳米棒,通过XRD、SEM、TEM对产物的物相、结构和形貌进行表征,并测试了其光学性能。结果表明,产物为纯净的单一四方锆石型结构的钒酸镧纳米棒,其长度为1￣2μm,直径为80￣120 nm。与钒酸镧纳米颗粒相比,钒酸镧纳米棒的发光强度有明显改善,同时四方相钒酸镧纳米棒和四方相钒酸镧纳米颗粒比单斜相钒酸镧纳米颗粒的光学性能明显提高。