全釩液流電池關(guān)鍵材料研究.pdf

1、可再生能源的飛速發(fā)展促進(jìn)了儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展。全釩液流電池(Vanadium flowbattery，VFB，簡(jiǎn)稱釩電池)，因其具有循環(huán)壽命長(zhǎng)，對(duì)環(huán)境影響小，能量效率高等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是最有前途的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)之一。全釩液流電池主要由隔膜、電極和電解液組成。隔膜被用來分隔正、負(fù)極半電池，決定著電池性能和總成本。電極材料為釩氧化還原反應(yīng)提供有效的活性位點(diǎn)，直接影響釩電池的能量轉(zhuǎn)化效率。電解液的性能隨電解液的組成、電荷狀態(tài)和溫度而變化，同樣影響電池

2、的性能和總成本。本論文的研究重點(diǎn)集中在隔膜和電極材料上。
　　我們選用厚度為52μm的商用Nafion212膜（簡(jiǎn)寫為N212）來進(jìn)行研究，首先研究了不同預(yù)處理方法(as-received、wet、boiled)對(duì)電池性能的影響，結(jié)果表明，wet處理的N212膜在電流密度為120-240mA cm-2時(shí)表現(xiàn)出優(yōu)異的電池性能，因此，wet處理N212膜是最合適的預(yù)處理方法。隨后，wet處理的N212膜被用作新鮮膜進(jìn)行進(jìn)一步的重復(fù)利用

3、研究，考察了三種恢復(fù)處理方法(water、acid、acid&water)對(duì)N212膜重復(fù)利用的影響。結(jié)果表明，這三種恢復(fù)處理方法都可以使N212膜得到很好地重復(fù)利用;綜合考慮成本、效率等因素，water恢復(fù)處理的方法是最合適的重復(fù)利用Nafion212膜的方法。
　　本論文采用一步溶劑熱法制備碳點(diǎn)(CDs)修飾的石墨氈(CDs/GF)電極，并進(jìn)一步評(píng)價(jià)了CDs/GF的性能。結(jié)果表明，CDs的引入增加了電極的浸潤(rùn)性和電化學(xué)活性，電