發(fā)布時(shí)間：2024-06-14 19:25

　　可再生能源發(fā)電具有不連續(xù)、不穩(wěn)定的特性,為提高可再生能源利用率,急需開(kāi)發(fā)配套的大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)。鋅空氣液流電池具有成本低、安全性高、能量密度高、穩(wěn)定性好等優(yōu)勢(shì),是最具應(yīng)用前景的大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)之一。但鋅空氣液流電池的正極仍面臨三相反應(yīng)界面少,以及高充電電壓導(dǎo)致的電極氧化、結(jié)構(gòu)破壞等難題,從而導(dǎo)致電池的能量效率低、穩(wěn)定性差。為解決這些問(wèn)題,本論文對(duì)鋅空氣液流電池的正極三相反應(yīng)界面的進(jìn)行了設(shè)計(jì)與構(gòu)筑,并在電池中評(píng)價(jià)其應(yīng)用性能,具體研究?jī)?nèi)容及成果如下:1.設(shè)計(jì)并構(gòu)筑了具有梯度親/疏水性三相反應(yīng)界面的氧電極。針對(duì)氧還原反應(yīng)與氧析出反應(yīng)對(duì)三相反應(yīng)界面親疏水性要求不同,打破傳統(tǒng)氧電極用聚四氟乙烯疏水劑和碳粉構(gòu)筑氣體擴(kuò)散層,作為氧析出催化層支撐體的弊端,采用親水性聚乙烯醇修飾氣體擴(kuò)散層,構(gòu)筑了梯度親/疏水性三相反應(yīng)界面。研究表明,用梯度親疏/水性擴(kuò)散層可提高氧析出催化層利用率,強(qiáng)化氧氣與氫氧根離子在三相反應(yīng)界面的傳遞速率。使用設(shè)計(jì)的氧電極,在50mA cm-2的工作電流密度下,鋅空氣液流電池的充電電壓降低了 190 mV,能量效率提高了 6%,可以穩(wěn)定運(yùn)行超過(guò)100小時(shí),性能無(wú)衰減。2.為進(jìn)一步提高電池...

【文章頁(yè)數(shù)】：72 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－４?（ａ）鋅碘單液流電池示意圖（ｂ）近年來(lái)報(bào)道的鋅碘單液流電池性能以及與其他液流電??池系統(tǒng)性能的比較［６１］??－－ｅｎ－ｗａｅｒＰｅｒｏｒｍａｎｃｅ?ｏ

?第二章梯度親／疏水氧電極的制備與性能研究???ＲＥ??Ａ±：＾??ＺｉｐｉｉｐＴ??ｍ?１?！?？?１??■?—＾??圓?Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ?歷?４?■?Ａｉｒ??圖２－２三電極測(cè)試裝置示意圖??Ｆｉｇｕｒｅ２－２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｒｅｅ－ｅｌ....

圖１－５鋅空氣液流電池示意圖??Ｆｉｇｕｒｅｌ－５?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｚｉｎｃ?ａｉｒ?ｆｌｏｗ?ｂａｔｔｅｒｙ??

?北京化工大學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)位碩士研究生學(xué)位論文???的變化是受到正極還是負(fù)極的影響，這對(duì)氧電極在電池系統(tǒng)中應(yīng)用性能的評(píng)價(jià)很??有幫助。??Ｃｅｌｌ??一??？???Ａｎｏｄｅ?Ｃａｔｈｏｄｅ??ｒ－＠＞Ｔ—＜Ｓ）￣ｎ??Ｅｌｅｃｔｒｏ?ｆ抑圍??－ｌｙｔｅ?Ｚｎ—Ｚｊ?２＊?０＾ｒ：Ｇ....

圖１－８⑻電極上的碳黑－ＰＴＦＥ氣體擴(kuò)散層（ｂ）碳黑－ＰＴＦＥ氣體擴(kuò)散層表面的ＳＥＭ圖像［４２］??Ｆｉｇｕｒｅ?１－８?（ａ）?Ｃａｒｂｏｎ?ｂｌａｃｋ－ＰＴＦＥ?ｇａｓ?ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ?ｌａｙｅｒ?ｏｎ?ｔｈｅ?ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ?（ｂ）?ＳＥＭ?ｉｍａｇｅ?ｏｆ?ｔｈｅ??ｓｕｒｆａｃｅ?ｏｆ?ｃａｒｂｏｎ?ｂｌａｃｋ－ＰＴＦＥ?ｇａｓ?ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ?ｌａｙｅｒ??１．３．４導(dǎo)電集流體??

??Ｆａｂｒｉｃａｔｅｄ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ?ｏｘｙｇｅｎ?ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ??ｂ??Ｃａｒｂｏｎ?ｐａｐｅｒ?ＧＤＬ?ＰＶＡ?ｍｏｄｉｆｉｅｄ?ＧＬＤ?ｌｒ〇２??＿＾二?７，二?ｆ１！＾??ＧＤＬ??Ｆａｂｒｉｃａｔｅｄ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ｄｅ....

圖１－９碳紙?jiān)冢ǎ幔┑捅叮ǎ猓└弑断碌模樱牛蛨D像１７６１??Ｆｉｇｕｒｅｌ－９?ＳＥＭ?ｉｍａｇｅｓ?ｏｆ?ｃａｒｂｏｎ?ｐａｐｅｒ?ａｔ?（ａ）?ｌｏｗ?ｍａｇｎｉｆｉｃａｔｉｏｎ?（ｂ）?ｈｉｇｈ?ｍａｇｎｉｆｉｃａｔｉｏｎ??

?北京化工大學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)位碩士研究生學(xué)位論文???ｐｍ，這也與之前ＳＥＭ掃描電鏡下觀察到的電極結(jié)構(gòu)相一致。??ｍＢ＾＾ｍ??圖２－５設(shè)計(jì)的氧氣電極中的Ｆ元素分布??Ｆｉｇｕｒｅ?２－５?Ｆ?ｅｌｅｍｅｎｔ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｉｎ?ｄｅｓｉｇｎｅｄ?ｏｘｙｇｅｎ?ｅｌｅｃｔｒｏ....

本文編號(hào)：3994317