功率型液流電化學(xué)儲(chǔ)能體系的研究.pdf

1、隨著科技發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步，能源和環(huán)境問題也日趨嚴(yán)峻。發(fā)展清潔高效的能源利用形式成為我們必須面對(duì)的重大問題。液流電化學(xué)儲(chǔ)能作為一種新型的儲(chǔ)能方式以其長(zhǎng)壽命、無(wú)污染、容量可調(diào)控等優(yōu)點(diǎn)，有希望成為本世紀(jì)新型的綠色能源。但目前的液流電化學(xué)儲(chǔ)能體系是以大規(guī)模蓄電為主要特征的，不適合需要大功率的應(yīng)用場(chǎng)合。本論文基于薄液層儲(chǔ)能的基本思路通過改變電極結(jié)構(gòu)，優(yōu)化電極活性物質(zhì)的流動(dòng)方式，設(shè)計(jì)了一種功率型液流電化學(xué)儲(chǔ)能體系，既保持了液流蓄電體系高容量的特點(diǎn)，又

2、具有薄液層超級(jí)電容器高功率的優(yōu)勢(shì)。 1、采用電解液平行穿過多孔電極的流動(dòng)方式，設(shè)計(jì)和組裝了功率性液流儲(chǔ)能單元電池，測(cè)試了電極活性物質(zhì)濃度、電極活性物質(zhì)流速、電極厚度、隔膜等因素對(duì)電池功率性能的影響，并分別測(cè)試了陽(yáng)離子隔膜和陰離子隔膜為電池隔膜時(shí)電池的循環(huán)性能。分析了電池循環(huán)性能衰減的原因以及電池自放電時(shí)電解液中釩離子價(jià)態(tài)的變化。 2、研究了液流電化學(xué)儲(chǔ)能體系電堆設(shè)計(jì)的原則，以及電堆系統(tǒng)的不同組成部分的功能，提出了液流電化

3、學(xué)儲(chǔ)能體系電堆雙極板的選擇標(biāo)準(zhǔn)。特殊的增強(qiáng)型復(fù)合膨脹石墨板導(dǎo)電性高，機(jī)械性能好，易于加工，致密性高，膨脹石墨表層憎水，整體抗腐蝕性能好等優(yōu)點(diǎn)，作為一種新材料用于液流電化學(xué)儲(chǔ)能體系電堆中，可以提高電池壽命，簡(jiǎn)化電池制造工藝，降低成本。 3、以增強(qiáng)型復(fù)合膨脹石墨板為集流體，復(fù)合膨脹石墨板為雙極板，采用壓濾機(jī)式結(jié)構(gòu)，分別設(shè)計(jì)和組裝了電極為2cm×2cm的三電池組和4cm×4cm的五電池組，測(cè)試結(jié)果顯示電堆中各節(jié)單元的均一性較好，電堆性