全釩液流電池用SPEEK/沸石復(fù)合質(zhì)子交換膜的制備與性能研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-18 05:15
全釩液流電池作為潛在的可再生能源的存儲系統(tǒng)引起了廣泛的關(guān)注。質(zhì)子交換膜作為全釩液流電池中的重要材料,由于目前應(yīng)用的Nafion膜成本高,在高溫下導(dǎo)電性差,尤其是離子選擇性低,開發(fā)能夠替代其的質(zhì)子交換膜成為現(xiàn)今的研究熱點(diǎn);腔勖衙淹ぴ诔杀炯白桠C性能方面都優(yōu)于全氟磺酸膜。但是其質(zhì)子導(dǎo)電性、機(jī)械強(qiáng)度以及吸水性等需要進(jìn)一步研究。而沸石這種多孔材料因其高的比表面積,強(qiáng)的吸水能力和良好的離子交換容量等優(yōu)點(diǎn)成為了最具潛力的無機(jī)添加粒子。本文設(shè)計(jì)了三類沸石,分別為LTA沸石、NH4-A沸石和H-A沸石。采用水熱合成法制備了300400 nm的LTA沸石,屬于Na A類沸石。采用NH4Cl溶液將Na A沸石轉(zhuǎn)化為NH4-A沸石,嘗試水蒸氣氛圍下將NH4-A沸石轉(zhuǎn)化為H-A沸石。嘗試通過球磨獲取不同晶粒尺寸的三類沸石。研究了磺化時(shí)間對SPEEK性能的影響。通過后磺化法制備了不同磺化時(shí)間(30 min90 min)的SPEEK,通過吸水率、離子交換容量、質(zhì)子傳導(dǎo)率、釩離子滲透率性能測試,得到磺化時(shí)間70 min的SPEEK綜合性能較好,可作為制備復(fù)合膜的材料。...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
不同儲能技術(shù)的儲能容量和應(yīng)用領(lǐng)域[9]
池(All-Vanadium Redox Flow Battery,VR模大的儲能裝置,可在風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電,把不穩(wěn)定能源轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定可用的電能擴(kuò)容方便。通過膜堆數(shù)量可以控制電池的體電堆的功率和增加電堆數(shù)量提高輸出功率電解液的量,因此可以通過增加電解液的體命長,最長的循環(huán)壽命超過 16000 次? 釩離子的,沒有其他離子的參與,因此可以運(yùn)行,因此操作安全。是目前最具有開發(fā)前內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。電池的工作原理是把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能并在有需求時(shí)可控的型的釩液流電池包括可以儲存電活性電解質(zhì)和液流循環(huán)系統(tǒng)。
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文解液,阻礙釩離子的滲透,降低自放電能量損失的作連接電池內(nèi)路[17]。液流電池所需質(zhì)子傳導(dǎo)膜應(yīng)具有如高,膜的電壓效率高;釩離子滲透率低,交叉污染小量小,較高的循環(huán)壽命;成本及價(jià)格合理。然而,就來看,還沒有一種質(zhì)子交換膜能完全滿足上述要求。為兩類全氟膜和非全氟膜。n 膜是一種全氟磺酸質(zhì)子交換膜,目前應(yīng)用最多[19-21]。示。Nafion 膜由疏水和親水兩項(xiàng)結(jié)構(gòu)組成。疏水相的化學(xué)穩(wěn)定性、氧化穩(wěn)定性和機(jī)械穩(wěn)定性都比較高;親含有親水基團(tuán)磺酸基團(tuán),使膜的導(dǎo)電性較好,同時(shí)提也為膜的改性提供了依據(jù)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]全釩液流電池技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r[J]. 王曉麗,張宇,李穎,張華民. 儲能科學(xué)與技術(shù). 2015(05)
[2]電化學(xué)儲能技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 賈蕗路,劉平,張文華. 電源技術(shù). 2014(10)
[3]全釩液流電池用磺化聚醚醚酮隔膜的制備及性能研究[J]. 丁躍,王麗華,韓旭彤. 高分子學(xué)報(bào). 2013(12)
[4]化學(xué)電源儲能技術(shù)研究進(jìn)展與發(fā)展趨勢分析[J]. 劉肅力,孫洋洲,張敏吉,郭雪飛,王榮. 電源技術(shù). 2013(08)
[5]電力系統(tǒng)儲能及全釩液流電池的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 張宇,張華民. 新能源進(jìn)展. 2013(01)
[6]全釩液流電池技術(shù)最新研究進(jìn)展[J]. 張華民,王曉麗. 儲能科學(xué)與技術(shù). 2013(03)
[7]全釩液流電池隔膜的制備與性能[J]. 汪南方,劉素琴. 化學(xué)進(jìn)展. 2013(01)
[8]大規(guī)模液流電池儲能技術(shù)的現(xiàn)狀及展望[J]. 張華民. 功能材料信息. 2012(04)
[9]全釩液流電池關(guān)鍵材料研究進(jìn)展[J]. 陳金慶,汪錢,王保國. 現(xiàn)代化工. 2006(09)
[10]儲能釩液流電池研發(fā)熱點(diǎn)及前景[J]. 劉素琴,黃可龍,劉又年,李林德,陳立泉. 電池. 2005(05)
本文編號:2923423
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
不同儲能技術(shù)的儲能容量和應(yīng)用領(lǐng)域[9]
池(All-Vanadium Redox Flow Battery,VR模大的儲能裝置,可在風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電,把不穩(wěn)定能源轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定可用的電能擴(kuò)容方便。通過膜堆數(shù)量可以控制電池的體電堆的功率和增加電堆數(shù)量提高輸出功率電解液的量,因此可以通過增加電解液的體命長,最長的循環(huán)壽命超過 16000 次? 釩離子的,沒有其他離子的參與,因此可以運(yùn)行,因此操作安全。是目前最具有開發(fā)前內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。電池的工作原理是把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能并在有需求時(shí)可控的型的釩液流電池包括可以儲存電活性電解質(zhì)和液流循環(huán)系統(tǒng)。
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文解液,阻礙釩離子的滲透,降低自放電能量損失的作連接電池內(nèi)路[17]。液流電池所需質(zhì)子傳導(dǎo)膜應(yīng)具有如高,膜的電壓效率高;釩離子滲透率低,交叉污染小量小,較高的循環(huán)壽命;成本及價(jià)格合理。然而,就來看,還沒有一種質(zhì)子交換膜能完全滿足上述要求。為兩類全氟膜和非全氟膜。n 膜是一種全氟磺酸質(zhì)子交換膜,目前應(yīng)用最多[19-21]。示。Nafion 膜由疏水和親水兩項(xiàng)結(jié)構(gòu)組成。疏水相的化學(xué)穩(wěn)定性、氧化穩(wěn)定性和機(jī)械穩(wěn)定性都比較高;親含有親水基團(tuán)磺酸基團(tuán),使膜的導(dǎo)電性較好,同時(shí)提也為膜的改性提供了依據(jù)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]全釩液流電池技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r[J]. 王曉麗,張宇,李穎,張華民. 儲能科學(xué)與技術(shù). 2015(05)
[2]電化學(xué)儲能技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 賈蕗路,劉平,張文華. 電源技術(shù). 2014(10)
[3]全釩液流電池用磺化聚醚醚酮隔膜的制備及性能研究[J]. 丁躍,王麗華,韓旭彤. 高分子學(xué)報(bào). 2013(12)
[4]化學(xué)電源儲能技術(shù)研究進(jìn)展與發(fā)展趨勢分析[J]. 劉肅力,孫洋洲,張敏吉,郭雪飛,王榮. 電源技術(shù). 2013(08)
[5]電力系統(tǒng)儲能及全釩液流電池的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 張宇,張華民. 新能源進(jìn)展. 2013(01)
[6]全釩液流電池技術(shù)最新研究進(jìn)展[J]. 張華民,王曉麗. 儲能科學(xué)與技術(shù). 2013(03)
[7]全釩液流電池隔膜的制備與性能[J]. 汪南方,劉素琴. 化學(xué)進(jìn)展. 2013(01)
[8]大規(guī)模液流電池儲能技術(shù)的現(xiàn)狀及展望[J]. 張華民. 功能材料信息. 2012(04)
[9]全釩液流電池關(guān)鍵材料研究進(jìn)展[J]. 陳金慶,汪錢,王保國. 現(xiàn)代化工. 2006(09)
[10]儲能釩液流電池研發(fā)熱點(diǎn)及前景[J]. 劉素琴,黃可龍,劉又年,李林德,陳立泉. 電池. 2005(05)
本文編號:2923423
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