發(fā)布時間：2020-12-21 22:44

　　在眾多的液流電池體系中,Fe/Cr液流電池最有望成為具有成本效益的儲能系統(tǒng),在儲能市場中具有廣闊的應用前景。提高Fe/Cr液流電池的功率密度,可以減少材料的消耗,進一步擴大Fe/Cr液流電池的成本優(yōu)勢。然而,增大功率密度的同時,也會增加極化損耗,導致電池能量效率下降。因此,為了保持可接受的能量效率,提高Fe/Cr液流電池功率密度的關鍵是將電池中各種極化最小化。作為關鍵部件之一,碳氈是Fe/Cr液流電池最常用的電極材料。在碳氈的制備過程中,碳化和活化是決定碳氈性能的關鍵工藝,對碳氈表面的濃差極化、電化學極化和歐姆極化起著至關重要的作用。為最大程度減小上述極化,碳氈的各項性能之間相輔相成卻又相互制約。然而目前Fe/Cr液流電池中碳氈與極化之間的構效關系尚未得到明確,極大地限制了 Fe/Cr液流電池的發(fā)展。因此基于碳氈現(xiàn)有碳化及活化理論的不完善性,本文圍繞前驅體材料、碳含量、含氧官能團以及表面催化劑四個關鍵問題開展研究,明晰其對碳氈極化行為的影響機制,為Fe/Cr液流電池的發(fā)展提供理論基礎和依據(jù)。首先,對比了由不同前驅體材料制得的粘膠基碳氈和聚丙烯腈基碳氈的結構特性,測定了二者的電化學性能,... 

【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：157 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１液流電池在蓄電儲能中的作用??Ｆｉｇ．?１．１?Ｔｈｅ?ｒｏｌｅ?ｏｆ?ｒｅｄｏｘ?ｆｌｏｗ?ｂａｔｔｅｒｉｅｓ?（ＲＦＢｓ）?ｉｎ?ｓｔｏｒａｇｅ?ｅｎｅｒｇｙ?ｓｔｏｒａｇｅ．??

１．２液流電池??液流電池，全稱為氧化還原液流電池，是一種高效的電化學儲能技術。液流電池在??蓄電儲能中的作用如圖１．１所示。液流電池的重要性主要體現(xiàn)在產(chǎn)能、輸配電和客戶服??務三個方面［５］。產(chǎn)能包括備用電力、區(qū)域／頻率監(jiān)測、與可再生能源的整合、均衡電量負??荷、發(fā)電調度等。在輸配電方面，液流電池可使輸電線路上的所有部件保持同步并防止??系統(tǒng)崩潰，可使輸電線路的發(fā)電端和負載端相互保持電壓在５％以內。液流電池儲存非??高峰電力，供客戶在最高需求時調派，以減低每月的需求收費；可防止持續(xù)幾個周期（不??到１秒）到幾分鐘內的電壓驟降和停電給客戶造成數(shù)據(jù)和生產(chǎn)損失。對于大規(guī)模儲能，??液流電池在成本、移動性、靈活性、放電深度、響應性和安全性等方面具有諸多優(yōu)勢。??ｗｉｎｄ?ｐｏｗｅｒ?ｐｏｗｅｒ?ｓｔａｔｉｏｎ??４?Ｗ?：??ｘ?１?？?ｓｏｌａｒ?ｅｎｅｒｇｙ?＾??Ｒ＇?一ＭＵ，??Ｉ１ＩＷ?ｃｈａｒｇｅ／?）??４＾１?Ｊ??ｆｃ５５！?ｄｉｓｃｈａｒｇＳＰ＾?、畫?４?％?＜？■

?２＿??ｙ??圖１．４液流電池體系的發(fā)展時間表［１６Ｉ??Ｆｉｇ．?１．４?Ｔｈｅ?ｔｉｍｅｌｉｎｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ?ｏｆ?ｒｅｄｏｘ?ｆｌｏｗ?ｂａｔｔｅｒｉｅｓ．??１．２．２結構特點??圖１．５為液流電池一個基本單元的結構示意圖。包含不同氧化還原電對的陽極電解??液和陰極電解液通過泵被輸送到電堆中的多孔電極中

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Broad temperature adaptability of vanadium redox flow battery-part4:Unraveling wide temperature promotion mechanism of bismuth for V2+/V3+ couple[J]. Yuchen Liu,Feng Liang,Yang Zhao,Lihong Yu,Le Liu,Jingyu Xi.  Journal of Energy Chemistry. 2018(05)
[2]PAN原絲在預氧化及碳化石墨化過程中微觀結構的變化研究[J]. 陳師,石彥平,吳琪琳.  化工新型材料. 2016(05)
[3]液流電池用PAN碳氈材料的改性[J]. 張歡,譚毅,施偉,李佳艷.  材料導報. 2014(03)
[4]儲能與液流電池技術[J]. 張華民.  儲能科學與技術. 2012(01)
[5]大規(guī)模液流電池儲能技術的現(xiàn)狀及展望[J]. 張華民.  功能材料信息. 2012(04)
[6]PAN基碳纖維在表面處理中的拉曼光譜研究[J]. 曹偉偉,朱波,井敏,王成國.  光譜學與光譜分析. 2008(12)
[7]PAN預氧化纖維的炭化過程[J]. 溫月芳,曹霞,楊永崗,李輝,郭建強,劉朗.  新型炭材料. 2008(02)
[8]聚丙烯腈纖維預氧化工藝條件對其結構和性能的影響[J]. 劉煥章,王成國,王延相.  高科技纖維與應用. 2006(01)
[9]鐵鉻氧化還原液流電池系統(tǒng)[J]. 衣寶廉,梁炳春,張恩浚,吳麗娟.  化工學報. 1992(03)

博士論文
[1]PAN基碳纖維成分、結構及性能的高溫演變機理[D]. 高愛君.北京化工大學 2012
[2]PAN基預氧絲在碳化過程中的工藝及物化行為研究[D]. 井敏.山東大學 2008



本文編號：2930648