磁場(chǎng)對(duì)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(jiǎn)稱釩電池，是現(xiàn)階段性能良好，應(yīng)用較廣泛的一種儲(chǔ)能電池。其具有循環(huán)次數(shù)多壽命長(zhǎng)、材料綠色環(huán)保、電力儲(chǔ)存能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。釩電池技術(shù)自問(wèn)世以來(lái)得到了迅速的發(fā)展，也成為了儲(chǔ)能電源領(lǐng)域研究熱點(diǎn)。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?jī)?nèi)容也更加趨于細(xì)化，但是仍然存在一些技術(shù)難點(diǎn)問(wèn)題。
　　本文針對(duì)無(wú)法徹底克服的釩離子跨膜滲透問(wèn)題，同時(shí)結(jié)合在電化學(xué)領(lǐng)域已有涉及的磁場(chǎng)理論。對(duì)磁

2、場(chǎng)在釩電池的釩離子跨膜滲透性及磁場(chǎng)對(duì)釩電池電化學(xué)性能的影響方面做出了以下研究與貢獻(xiàn):
　　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(chǎng)。并通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)磁場(chǎng)對(duì)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(dòng)方向垂直的法向磁場(chǎng)可以明顯降低釩離子的跨膜滲透性。相比于空白的無(wú)磁場(chǎng)組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，其釩離子滲透性下降了約8.27％。并且隨著表面磁場(chǎng)強(qiáng)度的增強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)對(duì)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(fù)極電極板電壓形成的電場(chǎng)，將會(huì)加劇正極釩離子的跨膜滲透效應(yīng)。但是當(dāng)磁場(chǎng)和電場(chǎng)復(fù)合時(shí)，電場(chǎng)的存在并不會(huì)改變法向磁場(chǎng)對(duì)降低釩離子跨膜滲透性的作用。兩種物理場(chǎng)的復(fù)合對(duì)釩離子的跨膜滲透性的作用是具有疊加性的，且不會(huì)相互干擾。
　　第三，針對(duì)本文第三章中得出的法向磁場(chǎng)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(chǎng)對(duì)整個(gè)電池的電化學(xué)性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，加載的法向磁場(chǎng)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