作為現(xiàn)代人類生產(chǎn)生活不可或缺的二次能源,電能隨著社會的發(fā)展以及科技的進步,逐漸扮演著越來越重要的角色。因此,儲能技術(shù)的發(fā)展至關(guān)重要,刻不容緩。可以兼顧深度充放電,模塊化調(diào)控以及突破地理環(huán)境限制等需求的液流電池,逐漸從眾多大規(guī)模儲能器件中脫穎而出。其中,鋅溴液流電池由于具備原材料廉價易得,成本相對不高以及能量密度較大等優(yōu)勢,而得到更多的關(guān)注與青睞。但是,鋅溴液流電池體系在較大的電流密度下,電極極化現(xiàn)象嚴重,導(dǎo)致大量能量損失。因此,研發(fā)高催化活性正極材料是一個較好的解決辦法。本論文通過研制新型正極材料,擬解決在鋅溴液流電池體系中的電極極化問題,從而提高正極電催化活性,進而提升單電池性能。本文探究了一種綠色高效的炭材料制備方法,并通過調(diào)節(jié)氨氣熱處理的溫度和時間參數(shù),進而開發(fā)出一種高效的碳電催化劑。并采用多種現(xiàn)代物理化學(xué)表征手段:掃描電子顯微鏡、X-射線粉末衍射、拉曼光譜、氮氣吸脫附實驗、X-射線光電子能譜等;結(jié)合電化學(xué)測試方法:循環(huán)伏安法、電化學(xué)阻抗譜等,構(gòu)建材料的“構(gòu)-效”關(guān)系。并用于鋅溴液流電池單電池測試中,得出材料的電池數(shù)據(jù)。首先,我們研究了一條綠色高效合成炭材料的途徑,通過將0.50... 

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 液流電池與儲能
    1.2 常見液流電池簡介
    1.3 鋅/溴液流電池簡介
    1.4 鋅/溴液流電池的研究現(xiàn)狀
        1.4.1 鋅/溴液流電池負極的研究
        1.4.2 鋅/溴液流電池隔膜的研究
        1.4.3 鋅/溴液流電池電解液的研究
        1.4.4 鋅/溴液流電池正極的研究
    1.5 氮摻雜炭材料在電催化中的發(fā)展與應(yīng)用
    1.6 本課題的研究背景、研究思路以及研究意義
        1.6.1 研究背景
        1.6.2 研究思路
        1.6.3 研究意義
第二章 實驗材料以及表征方法
    2.1 實驗材料
        2.1.1 化學(xué)試劑
        2.1.2 儀器設(shè)備
    2.2 表征方法
        2.2.1 物理化學(xué)表征方法
        2.2.2 電化學(xué)性能表征
        2.2.3 電池性能表征
第三章 氮摻雜炭球的制備及溴氧化還原反應(yīng)的研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 炭球以及氮摻雜炭球的制備
        3.2.2 材料的表征
        3.2.3 電化學(xué)測試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 氨氣熱處理時間對材料性能的影響
        3.3.2 氨氣熱處理溫度對材料性能的影響
    3.4 本章小結(jié)
第四章 鋅溴液流電池的組裝和優(yōu)化
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 隔膜的預(yù)處理
        4.2.2 鋅溴液流電池電極的制備
        4.2.3 鋅溴液流單電池的設(shè)計與組裝
        4.2.4 鋅溴液流單電池的單電池測試
        4.2.5 鋅溴液流單電池的電化學(xué)阻抗測試
    4.3 結(jié)果分析
        4.3.1 預(yù)處理電池隔膜對電池性能的影響
        4.3.2 電池隔膜的選擇對電池性能的影響
        4.3.3 電解液組成對電池性能的影響
        4.3.4 電極材料對電池性能的影響
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3700004