隨著一次能源的枯竭以及其燃燒產(chǎn)物對環(huán)境的污染,各國科研工作者開始對新能源的開發(fā)與利用進行研究。濃差電池是一種能將濃度勢能差收集起來產(chǎn)生能源的裝置,但嚴格意義上的濃差電池較難被利用,所以對濃差電池的理論研究發(fā)展較慢,故而在濃差電池方面有極大地研究空間。本論文針對濃差電池的傳統(tǒng)結構,參考薄膜電池和柔性電池的結構使之薄膜化,制備出一個體積小、重量輕、便于攜帶的濃差薄膜電池,同時該結構使其激活時間可控化。選擇合適的電解質(zhì),使其在能產(chǎn)生較高開路電壓的同時保證其水溶液電阻較小。對半透膜進行研究,制備出具有不同孔隙率的復合半透膜,使半透膜兩邊始終保持較高的濃度比,從而獲得具有較高輸出電壓的濃差電池。選擇多種電極材料,分析電極材料在濃差電池放電中所受到影響。選擇最佳復合半透膜組裝成濃差薄膜電池,對多個濃差薄膜電池進行串聯(lián),使電池組產(chǎn)生更高的輸出電壓。研究結果表明:1、對濃差薄膜電池的結構進行設計,參考薄膜電池和柔性電池的結構,制備出一款薄片狀的濃差薄膜電池。2、選擇不同分子類型的電解質(zhì)與蒸餾水組裝成濃差電池,20%X-405產(chǎn)生電壓值最高,10%BD300次之,但10%BD300的電導率遠大于20%X...

【文章頁數(shù)】：103 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 電池的發(fā)展與分類
        1.2.1 電池的發(fā)展
        1.2.2 電池的分類
    1.3 薄膜電池與柔性電池
        1.3.1 薄膜電池
        1.3.2 柔性電池
    1.4 濃差電池
        1.4.1 濃差電池簡介
        1.4.2 Nernst方程
        1.4.3 菲克定律
    1.5 選題依據(jù)
    1.6 主要研究內(nèi)容及研究意義
        1.6.1 主要研究內(nèi)容
        1.6.2 研究意義
第二章 濃差薄膜電池結構設計與工作原理
    2.1 引言
    2.2 實驗原料與儀器
    2.3 濃差薄膜電池結構設計
    2.4 機理分析
    2.5 本章小結
第三章 電解質(zhì)的選擇
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗原料
        3.2.2 主要儀器設備
        3.2.3 電解質(zhì)對開路電壓影響
        3.2.4 不同電解質(zhì)的電導率
        3.2.5 不同濃度電解質(zhì)對開路電壓的影響
    3.3 實驗結果與分析
        3.3.1 不同電解質(zhì)對濃差電池輸出電壓影響結果分析
        3.3.2 不同電解質(zhì)電導率對比
        3.3.3 不同濃度的電解質(zhì)對濃差電池輸出電壓影響對比
    3.4 本章小結
第四章 半透膜的制備與性能測試
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗原料
        4.2.2 主要儀器設備
        4.2.3 不同陰離子鹽溶液在PVA膜中的擴散研究
        4.2.4 氯化鈉溶液濃度與電導率之間的關系
        4.2.5 半透膜的制備
        4.2.6 半透膜孔隙大小測試
        4.2.7 掃描半透膜的表觀形貌
    4.3 實驗結果與分析
        4.3.1 不同陰離子鹽溶液對PVA的影響
        4.3.2 氯化鈉溶液濃度及其電導率之間關系
        4.3.3 半透膜孔隙大小對比
        4.3.4 半透膜的掃描電鏡圖
    4.4 本章小結
第五章 濃差薄膜電池放電對電極的影響
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 實驗原料
        5.2.2 主要儀器設備
        5.2.3 銅電極、鋁電極
        5.2.4 石墨電極、聚苯胺電極
    5.3 實驗結果與分析
    5.4 機理分析
    5.5 本章小結
第六章 濃差薄膜電池組放電研究
    6.1 引言
    6.2 實驗部分
        6.2.1 實驗原料
        6.2.2 主要儀器設備
        6.2.3 玻璃紙半透膜電池組
        6.2.4 復合半透膜電池組開路電壓
        6.2.5 最優(yōu)電池組的篩選
        6.2.6 電池組放電性能研究
    6.3 實驗結果與分析
        6.3.1 玻璃紙半透膜電池組放電性能
        6.3.2 復合半透膜電池組放電性能
        6.3.3 最優(yōu)電池組的性能分析
        6.3.4 電池組放電研究
    6.4 機理分析
    6.5 本章小結
第七章 總結與展望
    7.1 總結
    7.2 展望
參考文獻
致謝
作者簡介及讀研期間主要科研成果



本文編號：3811086