全钒液流电池的质子传导膜研究进展

全钒液流电池(VRB)作为一种大规模的蓄电储能设备,在新能源发电和电网调峰等方面有重要应用.质子传导膜是钒电池的关键材料,对电池的性能、成本和寿命有着十分重要的影响.文章在简单介绍VRB的基本组成和原理以及对隔膜的性能要求的基础上,主要论述了目前报道的几种VRB隔膜材料及其改性方法,以及对电池性能的影响,最后对质子交换膜的发展方向和前景进行了总结和展望.     

我国全钒液流储能电池研究取得进展

由中科院大连化物所张华民团队自主研发的全钒液流储能电池-LED屏幕示范系统,自2007年7月至今,已无故障连续运行超过一年,累计运行时间超过8800h。该示范系统由干瓦级电池系统、能量管理控制系统和LED屏幕（负载）等3部分组成,其核心是额定输出2kW的全钒液流电池系统。迄今,电池系统的输出性能未见明显衰减。上述成果表明,大连化物所在提高全钒液流储能电池的稳定性和耐久性方面取得了重要进展。     

液流电池用PAN碳毡材料的改性

液流电池是实现可再生能源大规模应用的新型绿色二次电池,其中电极材料的性能对于液流电池的实际应用具有重要意义。聚丙烯腈基(PAN)碳毡是液流电池的首选电极材料,为了进一步提高PAN碳毡电极材料的亲水性和电化学活性,近些年有关PAN碳毡的改性研究成为了热点。介绍了液流电池的工作原理及其电极材料,着重介绍了液流电池用改性PAN碳毡电极材料的研究现状,并展望了制备PAN碳毡电极材料的发展趋势。     

全钒液流电池离子传导膜研究进展

全钒液流电池(VFB)作为大容量、快速充放电、高效率的液流储能电池,是满足风能、太阳能发电及智能电网对大规模储能需求的一种理想储能装置。作为VFB的关键功能材料之一,离子传导膜既起到分隔正负极、防止电池短路的作用,又具备电荷载体的传导功能。介绍了VFB的工作原理及商业化离子传导膜的研究应用现状,对比分析了非氟离子传导膜实现电荷载体传导功能的改性方法,为新型离子传导膜的设计提供科学基础。     

铁铬液流电池关键材料研究进展

铁铬液流电池（ICRFB）作为最先被提出的氧化还原液流电池,它利用成本低廉原料丰富的铁和铬作为活性材料,理论成本低于全钒液流电池和锌溴液流电池,具有大规模发展的潜力。主要介绍了铁铬液流电池系统关键材料（碳基电极、离子交换膜和电解液）的研究进展,旨在为参与相关课题的研究人员提供简要参考。     

我国全钒液流储能电池研究取得新进展

据报道,我国自主研发的全钒液流储能电池LED（发光二极管）屏幕示范系统,已无故障连续运行超过1年,累计运行时间超过8800h,从而标志着全钒液流储能电池研究与应用取得重要进展。全钒液流储能电池的研究和应用,由中国科学院大连化学物理研究所研究员张华民领导的研究小组具体实施。     

全钒液流电池离子交换膜合成方法综述

全钒氧化还原液流电池(VRFB)具有储能效率高、循环寿命长、安全可靠、低成本等优点,在大规模储能中具有良好的应用前景.而作为VRFB的核心部件,离子交换膜应具有钒离子透过率低、电导率高、化学稳定性好等性能.总结了近年来国内外相关的研究进展,对比了不同合成方法的优缺点,并提出了开发适用于VRFB的高性能离子交换膜的建议.     

氧化还原液流电池专利技术发展路线

氧化还原液流储能电池是一种大容量储能装置,是为电网调峰开发的电池体系,也可与风力发电和太阳能电池配套组成供电系统。本文从专利文献的视角对氧化还原液流电池技术的发展进行了回顾。     

纳米炭在氧化还原液流电池中的应用

氧化还原液流电池(RFB)被认为是最高效的电网级大规模电化学储能技术,随着能源危机和环境污染的加剧,其引起广泛的关注.电荷传输性质是与储能装置的电化学性能有关的关键因素.通常通过调节材料形态和尺寸有效地减小离子的扩散距离,进而提高离子的扩散系数和电子的传递效率.纳米炭具有特殊的微结构和电子结构,并能呈现出众多奇异的物化...     

纳米炭在氧化还原液流电池中的应用（英文）

氧化还原液流电池(RFB)被认为是最高效的电网级大规模电化学储能技术,随着能源危机和环境污染的加剧,其引起广泛的关注。电荷传输性质是与储能装置的电化学性能有关的关键因素。通常通过调节材料形态和尺寸有效地减小离子的扩散距离,进而提高离子的扩散系数和电子的传递效率。纳米炭具有特殊的微结构和电子结构,并能呈现出众多奇异的物化特性,例如高离子电导、优异的导热性和出色的机械性能,其在电化学储能中起着不可或缺的作用。调控碳的微观结构是改善其电子和离子传输行为的有效策略。本文回顾了纳米炭在RFB中的功能,特别是着眼于电极(悬浮电极)和双极板(集电极)中使用的纳米炭材料的改性和设计,其可提高能量效率、功率密度和流动池的稳定性。希望对纳米炭材料在氧化还原液流电池中的应用进行更全面系统的介绍,可为高性能氧化还原液流电池的设计提供新的视角。     

全钒液流电池的质子传导膜研究

研究质子传导膜对全钒液流电池性能的影响,包括膜面电阻、阻钒性以及质子传导膜厚度,为研究开发适用于全钒液流电池的质子传导膜提供依据.通过测定钒电池循环充电/放电过程的效率、暂态极化曲线、静态交叉放电曲线,建立选择与优化膜材料的评价方法;在考察膜电导率、膜厚、阻钒性和机械强度的综合性能指标后,认为膜面电阻在0.3～0.5 Ω·cm2范围,具备优良阻钒性能条件下,膜厚约150 μm比较合适.使用符合该性能的聚偏氟乙烯质子传导膜时,钒电池能量效率超过70％,有望满足发展大容量蓄电储能装备的需要.     

全钒液流电池用膜材料的研究进展

由于间歇性可再生能源供应的不断增加，电池储能系统在能源消费方面有巨大需求，钒氧化还原电池系统因其可扩展性和稳定性备受关注。膜材料是该类电池系统的关键组件，对电池系统的性能和运行成本有较大影响。基于Nafion基质子交换膜的钒离子选择性低和材料成本高等问题，研究者进行了大量探索。通过材料改性或使用替代材料可以提高膜性能、降低膜成本，进而促进该类电池系统的工业化应用。综述了不同类型膜材料的研发进展，分析了决定膜性能的重要因素，指出了未来可能提高电池系统性能、降低电池成本的新型膜材料的发展方向。     

镁二次电池正极材料研究进展

自然界中镁储量丰富,镁二次电池在大负荷储能设备方面具有良好的发展前景。然而,正极材料的寻找和改进一直是镁二次电池的难点。对近几年镁二次电池正极材料的主要研究进展进行了介绍,着重总结了已报道的具有各种独特微纳米尺寸结构的材料,结果表明材料的介观结构和微观结构(原子排布)对材料的性能都有着至关重要的影响。表现出良好性能的微纳米尺寸结构可被类似体系或材料所参考。     

碳纤维复合材料结构锂离子电池研究综述

碳纤维复合材料结构锂离子电池是将结构件和储能系统相结合，在保持碳纤维力学性能的同时，赋予其优异的储能性能，使动力电池组在减重的同时简化结构设计，提高能量效率和结构效率。在低碳经济的大环境下，碳纤维复合材料结构锂离子电池作为一种新型储能器件引起了国内外学者的极大关注。本文综述了嵌入集成式结构电池和多功能复合材料结构电池的工作原理、制备工艺及储能性能等基础问题的研究现状，提出了全碳纤维固态结构电池的概念及其设计原型。同时简要介绍了现阶段碳纤维复合材料结构锂离子电池最具代表性的应用，并展望了其在航空航天和交通运输等领域的应用价值。     

全钒氧化还原液流电池用电极材料的研究进展

全钒氧化还原液流电池系统作为电化学系统现已在国外得到了很好的发展.本文归纳了全钒氧化还原液流电池电极的功能和性能要求,介绍了电极材料的研究进展情况,并提出了当前最有应用前景的电极材料及其结构.     

新能源材料

正新有机分子可用于高效廉价电池美国哈佛大学研究人员日前发现一种被称为"玛士撒拉醌"的有机分子,有望用于长效、高质量的液流电池,采用该有机分子制造的液流电池比目前使用的电池更安全廉价。液流电池是一种电化学储能装置,在存储大规模清洁能源方面比传统锂电池更安全经济。目前常见的是正负极使用钒盐溶液的钒液流电池,但这种电池的     

光伏系统中储能电源充放电特性应用分析

储能电源是太阳能光伏系统中的重要部件,其电化学性能直接影响整个光伏系统的可靠性。通过利用不同充放电循环方式对铅酸蓄电池和锂离子电池的充放电性能进行了实验分析。结果表明,利用太阳能电池板充电时,由于受光强的影响,铅酸蓄电池和锂离子电池充电前期,充电电流趋势基本一致;充电后期,锂离子电池充电效果明显优于铅酸蓄电池;不同储能电源在光伏系统负载条件下过放电保护电压存在差异性,进而确定了光伏系统中储能电源的过放电最佳保护电压值。     

基于模糊综合评价的锂离子电池健康状态评估

锂离子电池健康状态的准确评估,对于储能系统的安全性具有重要意义。基于某实际运行的锂离子储能电站数据,通过提炼影响锂离子电池健康状态的关键参数,分别对电池电压标准分、充电容量和库伦效率进行单因素分析,通过变异系数法对单因素指标进行赋权,最后采用模糊综合评价法对电池整体健康状态进行量化评分。经评估,该储能电站锂离子电池整体健康状态良好,其中91.67%的锂离子电池健康度评分在85分以上,剩余8.33%的锂离子电池健康度评分低于85分但仍高于80分,且从单因素评估过程中发现,该部分电池开始出现一致性较差等现象,需要对该部分电池加强观测。研究提供了一种基于运行数据的、量化的、原位无损的锂离子电池健康状态评估方法,对储能电站的运行维护、安全稳定运行具有借鉴意义。     

低温型锂离子动力电池研究进展

锂离子电池被广泛应用于智能电子设备、电动交通工具、绿色储能系统等领域,但电池在低温环境下会出现明显的容量与功率损失、充放电困难、循环寿命衰退、安全性下降等,比在高温下的性能衰退更为显著,制约了进一步的发展。因此,本文根据本征材料和相变材料电池热管理,介绍了低温型电池进展,并总结了当今低温型动力电池研究的不足。     

基于离子选择性迁移策略的动力/储能电池隔膜的研究进展

随着锂离子电池等新能源电池在动力/储能领域的不断发展,传统商业聚烯烃隔膜由于润湿性与离子选择性差、孔隙率低等缺点已不能满足高性能锂电池的发展需要。近年来学者针对提升隔膜离子导电性能方面做了大量研究,然而锂电池充放电过程中通常只有阳离子传输参与氧化还原反应,二元电解质中锂离子通常被溶剂分子包围形成较大的溶剂鞘导致阴离子的移动能力反而强于锂离子,电池内部低的阳离子传输效率导致电池出现浓差极化、锂枝晶等问题,限制电池在高倍率下的应用,因此设计抑制阴离子穿梭促进阳离子快速迁移的新型电池隔膜在提升电池综合性能方面具有优异的发展前景。本文从近期的研究热点出发,主要从基团功能化设计、路易斯酸的俘获效应、空间筛分等策略详细介绍基于提升阳离子迁移能力的新型隔膜在电池领域的发展,最后总结指出电池隔膜领域存在的挑战和未来的发展方向。