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高选择性渗透分离层复合离子导电膜改善液流电池性能

来源:求租大连空压机 作者:大连空压机 配件 时间:2020-06-22 13:34 点击量:

最近,中国科学院化学物理研究所储能技术研究部(DNL17)的研究员李前峰和张华敏开发了一种高选择性渗透超薄型离散层复合离子导电膜,该膜既具有高离子电导率,又具有高离子选择性,能极大地促进流动池的功能。

电化学氧化还原液流电池,又称氧化还原液流电池,是一种新型的大型电化学储能组件。全钒氧化还原液流电池,其正极和负极均使用钒盐溶液,简称钒电池。当电池的充电状态为100%时,开路电压可达1.5伏。

液流电池是一种新型蓄电池。液流电池是一种高性能蓄电池,它控制正、负极电解液的分离和各自的循环。它具有容量大、适用范围(场合)广、循环使用寿命长的特点。这是一种新能源产品。氧化还原液流电池是一种正在积极开发的新型高容量电化学储能组件。它不同于通常使用固体材料电极或气体电极的电池。它的活性物质是流动的电解质溶液。其特点是大规模储能。在对可再生能源进行普遍控制的呼声越来越高的情况下,可以预测液流电池将迎来一个快速增长的时期。

离子导电膜材料是液流电池的关键材料。其功能是阻断两端的活性物质,并转移载体形成电池电路。该团队在早期突破了传统“离子交换转移”机制的束缚,创造性地提出了没有离子交换基团(能量)的“离子屏蔽传导”概念。环境。sci。2011,4,1676),将多孔离子传导屏障引入流动电池。围绕该根蒂高功能多孔离子传导膜的结构设计,已经开展了大量的研究工作,并取得了一系列进展。

如何打破膜的离子选择性和离子导电性的权衡效应,开发高选择性和高导电性的离子传导膜材料是液流电池多孔离子传导膜的研究难点。传统相转化法制备的多孔离子传导膜材料结构不对称,孔曲率大,连通性差,离子电导率低。相反,复合膜具有选择性散射层和可通过零丁控制的支撑层结构,这有望突破膜选择性和导电性之间的权衡效应,进一步促进流动池的功能。

聚酰胺俗称尼龙,英文名称聚酰胺,大连空气压缩机管道安装。它是大分子主链重复单元中含有酰胺基的聚合物的通称。聚酰胺可以通过内部酸性胺的开环聚合或通过二胺和二酸的缩聚来制备。聚酰胺(PA)是指在其主链段具有极性酰胺基团(-一氧化碳-氨-)的高聚物。聚酰胺最初用作制造纤维的原料,由于其韧性、耐磨性、自润滑性和广泛的应用温度范围,它已成为当今工业上广泛使用的工程塑料。粉末冶金广泛用于替代铜、有色金属的建筑机械、化工和电气部件,如柴油机燃油泵齿轮、水泵、高压密封圈、输油管道等。

本工作采用界面聚合技术制备具有超薄分离层的分散膜。星条旗膜由聚酰胺交联集合组成,厚度只有180纳米。该厚度大大减少了离子转移路径并提高了膜的选择性。同时,聚酰胺交联收集中的自由体积介于水合质子和水合钒离子之间,这可以有效地对抗钒离子并同时转移质子,使膜具有高的离子选择性。在260毫安/平方厘米的电流密度下,用薄膜材料组装的单电池的能量效率超过80%。此外,该团队还与中国科学院武汉物理与数学研究所的郑研究员合作,开展了一场过程理论竞赛,对质子转移过程进行了深入研究

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