磁場對全釩液流電池釩離子透膜滲透及其電池性能影響的研究.pdf

1、全釩液流電池(VRB)又簡稱釩電池，是現(xiàn)階段性能良好，應(yīng)用較廣泛的一種儲能電池。其具有循環(huán)次數(shù)多壽命長、材料綠色環(huán)保、電力儲存能力強等優(yōu)點。釩電池技術(shù)自問世以來得到了迅速的發(fā)展，也成為了儲能電源領(lǐng)域研究熱點。目前關(guān)于釩電池的研究主要集中于電池的電解液、離子交換膜和電極的三大關(guān)鍵材料領(lǐng)域。研究內(nèi)容也更加趨于細化，但是仍然存在一些技術(shù)難點問題。
　　本文針對無法徹底克服的釩離子跨膜滲透問題，同時結(jié)合在電化學(xué)領(lǐng)域已有涉及的磁場理論。對磁

2、場在釩電池的釩離子跨膜滲透性及磁場對釩電池電化學(xué)性能的影響方面做出了以下研究與貢獻:
　　第一，本文創(chuàng)新性地在釩電池上加載了不同形式的永磁場。并通過研究發(fā)現(xiàn)磁場對釩電池中釩離子跨膜滲透性有明顯影響。其中與電解液流動方向垂直的法向磁場可以明顯降低釩離子的跨膜滲透性。相比于空白的無磁場組的實驗結(jié)果，其釩離子滲透性下降了約8.27％。并且隨著表面磁場強度的增強磁場，磁場對于降低釩離子的跨膜滲透具有更加良好的效果。
　　第二，由于電

3、池的正負極電極板電壓形成的電場，將會加劇正極釩離子的跨膜滲透效應(yīng)。但是當(dāng)磁場和電場復(fù)合時，電場的存在并不會改變法向磁場對降低釩離子跨膜滲透性的作用。兩種物理場的復(fù)合對釩離子的跨膜滲透性的作用是具有疊加性的，且不會相互干擾。
　　第三，針對本文第三章中得出的法向磁場可以降低釩離子跨膜滲透性的結(jié)論，本文在第四章中繼續(xù)探究了磁場對整個電池的電化學(xué)性能的影響。實驗結(jié)果表明，加載的法向磁場可以增大電池的充放電容量、增加電池的充放電次數(shù)從而延