本文關(guān)鍵詞：氫溴儲(chǔ)能電池結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和運(yùn)行條件對(duì)電池性能的影響

  更多相關(guān)文章： 氫溴電池 膜電極 質(zhì)子交換膜 膜透酸 電池效率

【摘要】：研究了氫溴電池的電池結(jié)構(gòu)、正極氫溴酸和溴電解質(zhì)濃度、負(fù)極的氫氣壓力、質(zhì)子交換膜厚度對(duì)氫溴電池的性能和電池效率的影響。對(duì)氫溴電池結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn),單電池實(shí)現(xiàn)了200 m A?cm-2電流密度恒流充放電,電池庫(kù)倫效率100%。溴電極電化學(xué)反應(yīng)受濃差極化控制,提高氫溴酸濃度,電池充電性能提高,同時(shí),溴在氫溴酸的溶解度增大,電池放電性能也提高,氫溴酸濃度由0.5 mol?L-1提高至1 mol?L-1,電流密度200 m A?cm-2,電池的能量效率和電壓效率提高27.9%。氫溴電池充電過(guò)程,降低電池負(fù)極氫出壓力,有利于提高充電性能,但膜透酸嚴(yán)重,放電過(guò)程中最佳的氫出壓力是維持氫在碳紙?jiān)魉呋瘜拥膯螌游?充放電過(guò)程氫出壓力均為40.0 k Pa,電池的能量效率80.2%。膜厚度與膜電阻極化和膜透酸密切相關(guān),充電過(guò)程,膜由50.0μm降至15.0μm,膜透酸嚴(yán)重,負(fù)極電化學(xué)活性比表面積下降,電池充電性能降低。膜厚度對(duì)放電性能的影響還與電流密度有關(guān),電流密度較低時(shí),膜透酸造成負(fù)極電化學(xué)比表面積下降居主導(dǎo)地位,50.0μm Nafion膜放電性能更高;電流密度超過(guò)200 m A?cm-2時(shí),膜電阻極化居主導(dǎo)電位,15.0μm Nafion膜性能更高。采用20.0μm質(zhì)子交換膜,在200 m A?cm-2電流密度循環(huán)充放電五次,電池的能量效率和電壓效率達(dá)到85.3%,庫(kù)倫效率100%。
【作者單位】： 大連交通大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院遼寧省新能源電池重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;黑龍江大慶煉化公司;
【關(guān)鍵詞】： 氫溴電池 膜電極 質(zhì)子交換膜 膜透酸 電池效率
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(21376034,21406024) 國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863)(2012AA052002)資助項(xiàng)目~~
【分類號(hào)】：TM911
【正文快照】： 1引言節(jié)約化石能源,提高化石能源的利用率,開(kāi)發(fā)風(fēng)能、太陽(yáng)能、潮汐能等可再生能源,已成為我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略1�？稍偕茉窗l(fā)電具有不連續(xù)、不穩(wěn)定的特點(diǎn),迫切需要建立大規(guī)模高效儲(chǔ)能技術(shù),來(lái)解決可再生能源發(fā)電并網(wǎng)的問(wèn)題。在現(xiàn)有的化學(xué)儲(chǔ)能方式中,液流電池因存儲(chǔ)容量大

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本文編號(hào)：521874