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kjxmqgc

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液流電池單體設(shè)計開發(fā)--關(guān)鍵材料: 領(lǐng)取紅包 (小木蟲手機app專屬紅包)

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提高電堆性能主要從提高電壓效率和庫倫效率兩個角度出發(fā)，通過降低壓降損耗（主要包括歐姆損耗和極化損耗，其中造成歐姆損耗的原因主要是關(guān)鍵材料電阻、接觸內(nèi)阻等，造成極化損耗的主要原因主要是電化學(xué)極化和濃差極化）提高電壓效率，通過降低離子滲透率、減小漏電電流、做好負(fù)極儲液罐惰性環(huán)境，提高庫倫效率。實驗室用液流電池單體開發(fā)需要從關(guān)鍵材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計、組裝等方面進行考慮�，F(xiàn)就關(guān)鍵材料選型進行簡單論述。
液流電池關(guān)鍵材料主要包括電極、雙極板、隔膜及銅板，對于密封材料的選擇將在結(jié)構(gòu)設(shè)計中進行說明。
電極：目前液流電池電極大多采用石墨氈作為電極。由于石墨氈是多孔材料，作為電極可以增大電極的比表面積，另一方面，還可以作為擴散層使用。普通石墨氈電極活性很差，經(jīng)過高溫處理后，電極活性有一定程度的改善，但僅僅依靠高溫處理，電極活性不能滿足高性能電堆的要求，尤其在大電流密度下，極化損失在電池壓降損損耗中占比逐步提高，電極活性要求更高。目前主要研究工作集中在電極改性及修飾方面，但在研究中需要注意電極孔隙率、壓縮率等因素，不同壓縮率會影響電極孔隙率，即影響電極比表面積，同時壓縮率會影響電堆的接觸內(nèi)阻，在電池充放電中，需要考慮是接觸內(nèi)阻和極化內(nèi)阻的占比，以組裝性能更優(yōu)異的電堆。
雙極板：目前工程應(yīng)用的雙極板主要是復(fù)合雙極板，雙極板主要會影響電堆的歐姆損耗，為了降低接觸雙極板與電極的接觸內(nèi)阻，目前有開發(fā)一體化電極，但一體化電極存在長期使用中，雙極板與電極間的脫落問題，長期循環(huán)運行后，反而會增加接觸內(nèi)阻。實驗室研究開發(fā)，如果研究其他關(guān)鍵材，自行組裝電堆，雙極板建議選用石墨板，這樣組裝的電堆性能最優(yōu)。?
?隔膜：目前工程應(yīng)用的隔膜主要全氟隔膜。隔膜會同時影響電堆的電壓效率和庫倫效率，離子滲透率大，電壓效率高，但同時會降低庫倫效率，同時會造成正負(fù)極電解液的串液和失衡。如何在保證庫倫效率的同時，不降低隔膜的電導(dǎo)率，是目前隔膜研究的主要方向。為了降低隔膜成本，非氟隔膜越來越受到重視，但其性能還有待進一步提高。?
銅板：為了提高銅板的耐腐蝕性，并盡可能不降低其電導(dǎo)性，目前應(yīng)用最多的是將銅板進行噴金處理。

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