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大连化学研究所开发了一种用于长寿命锌基液流电池的复合离子导电膜

来源:大连空压机 配件 作者:大连空压机冷却剂 时间:2020-05-09 20:47 点击量:

最近,中科院大连化学物理研究所储能技术研究部(DNL17)的李前峰和张华敏课题组在长寿命锌基液流电池复合离子导电膜的研究方面取得了新的进展。

锌基液流电池储能技术因其成本低、安全性高、环境友好等优点,在分布式储能领域显示出了良好的应用前景。然而,由于锌枝晶/锌积累的问题,这种电池的生长受到不良循环寿命和不良充电和放电功能的限制。离子大连空气压缩机转移到另一个地方的导电膜可以调节锌的沉积形态,抑制树突状细胞的生长,对提高细胞周期稳定性起到了重要作用。此前,研究小组发现锌沉积的偏差和描述可以通过膜材料的充电特性来控制,从而大大改善锌基液流电池的表面尺寸和循环不变性。

氮化硼具有耐化学侵蚀性,不会被无机酸和水侵蚀。硼氮键在热浓碱中断裂。从1200或以上开始,空气中会发生氧化。当熔点为3000时,它在略低于3000时开始升华。分化开始于约2700的真空。微溶于热酸,不溶于冷水,相对密度2.25。抗压强度为170兆帕。氧化气氛下最高工作温度为900,非活性还原气氛下最高工作温度为2800,但常温下润滑性能较差。碳化硼在大多数功能上优于碳材料。对于六方氮化硼,它具有非常低的摩擦系数、良好的高温稳定性、良好的抗热震性、高强度、高导热性、低膨胀系数、高电阻率、耐腐蚀性、微波透射性或红外透射性。

在前人研究工作的基础上,将高导热、高机械强度的氮化硼纳米片引入多孔基膜中,制备复合离子导电膜。面向负电极的BNNSs一方面可以有效改善电极表层相的温度分布,另一方面可以节省锌沉积痕迹。另一方面,其机械强度高的特点可以有效防止锌枝晶的过度生长对薄膜材料的破坏,两方面的协同作用可以显著提高电池的循环寿命。

在材料评估中,热传导依赖于电子、原子、分子和晶格的热活动来传递热量。然而,材料的性质不同,其主要的导热机理也不同,结果也不同。同样,金属的热导率大于非金属,纯金属的热导率大于合金的热导率。在物质的三种状态中,固态的热导率最高,液态次之,气态最小。例如,在大气压力下,冰、水和水蒸气在0时的热导率分辨率分别为2.22 w/(mk)和0.55 w/(mk?k)和0.183瓦/(米?k).

金属热传导主要取决于自由电子的热活动。具有良好导电性的金属材料也具有很大的导热性。金属导热系数限制在2.3 ~ 420瓦/(米?银是420瓦/(米. k)。然而,在纯金属中的其他元素变成合金后,这些元素的插入严重阻碍了自由电子的活性,并大大降低了热导率。例如,=398瓦/(米?加入30%的锌后,纯铜变成黄铜,只有109瓦(米?k).

用该膜组装的碱性锌铁液流电池在电流密度为80 mA/cm2的前提下,经过500次充放电循环(近800 h)后,无明显衰减。即使在200毫安/平方厘米的电流密度下,能量效率也超过80%。研究结果对锌基电池锌负极的调节具有重要的参考意义。

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