钒电池用离子交换膜的研究与开发

钒电池(VRB)是一种新型的高效储能电池.离子交换膜是VRB的核心部件之一.总结了VRB用离子交换膜在商业化膜(Nafion、PE-01、JAM等)改性处理及PVA、PVDF、PTFE基阳离子交换膜和ETFE、PPESK基阴离子交换膜研发等方面近4年来的技术进展,指出需重点关注高性能、低成本膜的开发,尤其是新型阴离子交换膜的研究与开发.     

离子交换膜的改性研究进展

离子交换膜对溶液离子具有选择透过性,因此可以用于离子物系的分离、液流电池、双层膜电渗析、燃料电池等高新技术领域.目前,离子交换膜存在机械性能差、分离效率较低且外膜易污染等缺点,这些缺点导致离子交换膜的使用性能下降、寿命缩短.基于此,在介绍了离子交换膜作用机理的前提下,对近年来国内外离子交换膜的改性方法进行了综述,并展望了其应用前景和发展趋势.     

心冲击引起的肢体支反力波动的振动模型

利用肢体支反力波动（VRFB）的信息监测生理状态具有独特的优势。建立心冲击所致的VRFB两自由度振动模型，导出了心冲击与VRFB之间的传递关系。根据文献提供数据对VRFB的量级进行了估计，并与初步实验结果进行了比较。研究表明：VRFB幅度的理论估计与实测相吻合，约为牛顿量级，实测的VRFB曲线上心动周期明显。     

杂萘联苯聚芳醚酮含量对钒电池用离子交换膜性能的影响

正引言全钒氧化还原液流电池在1984年由澳大利亚新南威尔士大学的研究者Skyllas G kazacos提出,具有可深度充放电、循环寿命长、响应时间短、价格低廉等优点,可以作为太阳能和风能等可再生能源配套的大型储能装置之一[1-4]。离子交换膜是钒电池的关键材料之一,隔绝正负极的电解液的同时允许氢离子通过。相比阳离子交换膜,阴离子交换膜由于道南排斥     

基于高温质子交换膜燃料电池和全钒液流电池的离网能源系统的配置优化

提出并分析了一种以高温质子交换膜燃料电池(high temperature proton exchange membrane fuel cell,HTPEMFC)为核心的能源系统,采用全钒液流电池(vanadium redox flow battery,VRFB)作为储能装置,弥补了系统在满足负载需求上的缺陷。分析了HT-PEMFC和VRFB的工作原理及输出性能,同时确定相关评估指标,探究系统最优配置,且分析了燃料电池负载率与运行效率的关系,将上游耗氢量也纳入考虑范围。探讨了以燃料电池为主供应电源的混合能源系统的配置优化,结果表明：在燃料电池负载率为22%时,总效率为41%,此时总年化成本取得最小值,相对于百分百负载的情况,系统投资成本上升了212.5%,但燃料成本下降了41.7%,系统整体增益明显。     

离子交换膜界面结构对膜电极性能影响的研究进展

燃料电池对我国能源转型具有深刻影响,膜电极(MEA)是其核心部件,对电化学装备性能起着决定性作用.其中,离子交换膜与催化层(CL)间的界面结构,直接影响MEA中反应与传质耦合过程.围绕离子交换膜的多种界面调控方法,及其在燃料电池中的应用展开论述,重点介绍了图案化离子交换膜、多孔离子交换膜和直接膜沉积3种技术途径.同时,通过分析离子交换膜界面结构对MEA性能的影响规律,阐述"界面结构-传质特性-膜电极性能"的关系.最后,对离子交换膜用于新型水电解制氢过程及未来发展进行展望.     

离子交换膜的重大国家需求和创新研究

离子交换膜的发展可以追溯到60年前,也是我国最早开发的膜过程,目前已经从当初实验室的研究走向不同工业的应用,特别是近年来,随着国家对环境保护的不断重视,以离子交换膜为基础的过程由于能够实现离子的定向或者选择性迁移,在环境保护、清洁生产和分离等具有举足轻重的地位.本文针对国家目前的产业发展政策阐述了离子交换膜的重大国家需求及其创新研究,对今后该领域的发展进行了展望.     

全氟离子交换膜特性参数的测试方法

离子交换膜是氯碱电解生产的技术核心,膜机体要有足够的机械强度,形态尺寸稳定;良好的化学热稳定性;优越的电化学性能及较低的膜电阻.研究全氟离子交换膜的性能、特性参数及测试方法,对于合理优化膜的性能指标即物理机械性能、化学性能及电化学性能等具有指导价值.     

离子交换膜传质过程中电化学特性的研究

电化学阻抗谱和直流方法均可用来评价离子交换膜传质过程中的电化学性质,而前者可用于分析膜本身、双电层和扩散边界层的电阻值.通过比较两个等效电路的拟合效果及其物理化学意义,选择了最优的等效电路来定量分析离子交换膜体系的各个分层,并考察了不同流速和浓度下两种膜的电化学性质变化.研究发现,直流方法测定的电阻值等于电化学阻抗谱测定的各个分层的电阻值之和;随着流速的增大,膜本身和双电层的电阻变化较小,而扩散边界层的电阻明显降低;随着浓度的增大,传质体系的电阻均显著降低;阳离子交换膜和阴离子交换膜具有不同的电化学传质特性.研究结果对于优化离子交换膜的电化学评价技术及离子交换膜的制备和应用具有重要意义.     

基于树枝型聚合物的膜与膜过程研究进展

树枝型聚合物是具有内部疏松、外部致密、端基官能团众多等结构的高度支化聚合物,这些特点使得树枝型聚合物具有多种不同于线性聚合物的特性,与膜和膜技术相结合有特殊意义.介绍了树枝型聚合物气体分离膜、支撑液膜、离子交换膜、膜表面改性以及树枝型聚合物参与的膜过程等方面的研究进展,简要展望了基于树枝型聚合物的分离膜与膜技术的发展趋势.     

Estimation of Parameters of Universal Distribution of Moments of Failure of Products

A method is proposed for estimating the parameters of a mixture of exponential and Weibull distributions for which the accuracy of preliminary estimates obtained by graphical analysis is refined in accordance with the criterion of maximum likelihood. The efficiency of the proposed method is supported by the results of statistical modeling.     

Analysis of the rate of propagation of the wave of change of boiling modes

An approximate analytical expression is derived for the velocity of the front of the wave of change of boiling modes on a rod and on a plate. The impact of the Thomson effect and of the heater orientation in the gravity field is included. Adequate agreement is demonstrated between the derived relations and experimental data.     

可燃气体检测报警器测量结果的不确定度评定

本文详细介绍了可燃气体检测报警器示值误差测量结果的不确定度评定方法。     

水三相点复现的不确定度评定

水三相点是开尔文热力学温度的唯一基准点，也是ITS-90国际温标重要的定义固定点。因此，水三相点不确定度分析对整个温标的建立、温度量值传递起着至关重要的作用。近3年来，中国计量科学研究院研制出一系列高质量的水三相点容器，加强了水三相点的研究，为不确定度的分析提供了更为可靠的实验依据。同时，不确定度的分析也是客观评价新研制容器性能的一个重要指标。因此，根据实验结果对新研制容器所复现的水三相点进行了不确定度评定。评定结果表明，其扩展不确定度为0．16mK(k=2．69，P=0．99)。     

心电图机电压测量示值误差测量值的不确定度评定

本文介绍了心电图机电压测量示值误差测量值的不确定度评定与表示方法。     

Evaluation of optical properties of highly scattering media by moments of distributions of times of flight of photons

A novel method for the determination of the optical properties of tissue from time-domain measurements is presented. The data analysis is based on the evaluation of the first moment and the second centralized moment, i.e., the mean time of flight and the variance of the measured distribution of times of flight (DTOF) of photons injected by short (picosecond) laser pulses. Analytical expressions are derived for calculation of absorption and of reduced scattering coefficients from these moments by application of diffusion theory for infinite and semi-infinite homogeneous media. The proposed method was tested on experimental data obtained with phantoms, and results for absorption and reduced scattering coefficients obtained by the proposed method are compared with those obtained by fitting of the same data with analytical solutions of the diffusion equation. Furthermore, the accuracy of the moment analysis was investigated for a range of integration limits of the DTOF. The moment analysis may serve as a comparatively fast method for evaluating optical properties with sufficient accuracy and can be used, e.g., for on-line monitoring of optical properties of biological tissue.