能源需求的增長(zhǎng)和化石燃料資源的日益枯竭需要可持續(xù)的能源替代方案,例如可再生清潔能源等。然而,可再生能源的不穩(wěn)定性往往會(huì)導(dǎo)致低質(zhì)量的輸出功率。在儲(chǔ)能系統(tǒng)中,全釩液流電池（VRFB）由于其使用壽命長(zhǎng),輸出功率穩(wěn)定且在大型應(yīng)用中具有良好的安全性,因此已被廣泛使用。作為VRFBs的關(guān)鍵組成部分,質(zhì)子交換膜已經(jīng)成為限制VRFBs發(fā)展的重要因素。在過(guò)去的幾年中,商用Nafion膜是液流電池中最好的可用膜和常用膜。但是,Nafion膜的價(jià)格已達(dá)到500～1000美元每平米,這也限制了其在VRFB中的進(jìn)一步商業(yè)化。因此,開(kāi)發(fā)具有更低成本和優(yōu)異的電化學(xué)性能的膜是十分有意義的。聚苯并咪唑（PBI）質(zhì)子交換膜在全釩液流電池系統(tǒng)中顯示出了良好的應(yīng)用前景。通常采用H3PO4摻雜來(lái)優(yōu)化PBI膜的電導(dǎo)率,經(jīng)過(guò)H3PO4摻雜后,PBI聚合物主鏈上咪唑中的正電荷可以排斥釩離子,而過(guò)量的游離H3PO4分子導(dǎo)致更高的電導(dǎo)率。因此,本文以PBI為原料制備了不同的質(zhì)子交換膜,并進(jìn)行了進(jìn)一步的研究。在本文中,通過(guò)將多孔聚乙烯（PE）基材和聚苯并咪唑樹(shù)脂組合用于釩氧化還原液流電池（VRFB）,制得了填充孔道的PE/PBI質(zhì)子交換膜... 

【文章來(lái)源】：遼寧大學(xué)遼寧省211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：69 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 前言
    1.1 課題背景
    1.2 全釩液流電池
        1.2.1 全釩液流電池應(yīng)用領(lǐng)域
        1.2.2 全釩液流電池工作原理
    1.3 全釩液流電池單電池組成
        1.3.1 電極
        1.3.2 電解液
        1.3.3 質(zhì)子交換膜
    1.4 質(zhì)子交換膜研究進(jìn)展
        1.4.1 陽(yáng)離子交換膜
        1.4.2 陰離子交換膜(AEM)
        1.4.3 兩性離子交換膜(AIEM)
        1.4.4 非離子型多孔膜
        1.4.5 質(zhì)子交換膜制備方法
        1.4.6 質(zhì)子傳輸機(jī)理的研究
        1.4.7 質(zhì)子傳遞位點(diǎn)
    1.5 聚苯并咪唑(PBI)
    1.6 本文研究意義及內(nèi)容
        1.6.1 研究意義
        1.6.2 研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備
        2.1.1 材料與藥品
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備
    2.2 隔膜表征與測(cè)試
        2.2.1 接觸角實(shí)驗(yàn)
        2.2.2 掃描電鏡分析
        2.2.3 吸水率(WU)和溶脹比(SR)
        2.2.4 質(zhì)子電導(dǎo)率(σ)和面電阻(AR)
        2.2.5 釩離子滲透率
        2.2.6 單電池測(cè)試
第3章 PE/PBI復(fù)合膜的制備及測(cè)試
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 PE/PBI復(fù)合膜的制備
    3.3 測(cè)試表征
        3.3.1 接觸角實(shí)驗(yàn)
        3.3.2 掃描電鏡分析
        3.3.3 吸水率(WU)和溶脹比(SR)
        3.3.4 質(zhì)子電導(dǎo)率(σ)和面電阻(AR)
        3.3.5 釩離子滲透率
        3.3.6 單電池測(cè)試
    3.4 結(jié)果與討論
        3.4.1 親水改性效果
        3.4.2 形貌分析
        3.4.3 吸水率、溶脹比測(cè)試
        3.4.4 質(zhì)子電導(dǎo)率、面電阻和釩離子滲透率測(cè)試
        3.4.5 單電池性能
        3.4.6 PE/PBI復(fù)合膜成本核算
    3.5 本章小結(jié)
第4章 多巴胺包覆PBI復(fù)合膜的制備
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 磷酸摻雜PBI膜的制備
        4.2.2 多巴胺包覆PBI復(fù)合膜的制備
    4.3 測(cè)試表征
        4.3.1 掃描電鏡分析
        4.3.2 吸水率(WU)和溶脹比(SR)
        4.3.3 質(zhì)子電導(dǎo)率(σ)和釩離子滲透率
        4.3.4 單電池測(cè)試
    4.4 結(jié)果與討論
        4.4.1 形貌分析
        4.4.2 吸水率、溶脹比測(cè)試
        4.4.3 質(zhì)子電導(dǎo)率(σ)和釩離子滲透率
        4.4.4 單電池測(cè)試
    4.5 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表的論文及參加科研情況
    一、參與發(fā)表的論文
    二、參加科研項(xiàng)目



本文編號(hào)：3641182