鋅溴液流電池各部件及電堆的制備研究.pdf

1、鋅溴液流電池對于實用的儲能和電動車兩者應用而言都是一項引人注目的技術。它是一種低耗、高效、環(huán)境友好型的新型儲能電池。它具有能量密度高和電流效率高、裝置簡單易操作、使用壽命長，能幾千次100％深度循環(huán)放電的優(yōu)點。
　　本文設計合成一系列新型低成本，高性能陰、陽離子交換膜材料，并制備成各種離子交換膜。同時設計不同流場結構的石墨雙極板。然后用這兩種關鍵材料組裝成電池和電池組，以提高鋅溴電池組的性能和降低成本。具體的研究內(nèi)容如下:

2、　　1)、設計和合成新型陰離子交換膜。首先設計和合成帶有季銨化官能團的聚合物，對其分子結構進行表征，并對其性質(zhì)進行研究。研究陰離子交換膜離子遷移的傳導機理問題，優(yōu)化離子交換膜材料的分子結構，探索與之相匹配的微結構，發(fā)展離子交換膜的設計理論。得到一種成本低、機械強度高、具有很高離子傳導性的新型陰離子交換膜，并探索其作為鋅溴液流電池隔膜的可行性。
　　2)、設計合成Nafion/PTFE離子交換膜，用價格較昂貴的Nafion溶液來制備

3、膜，為降低其成本，采用具有較大孔隙率的PTFE做基底材料，將Nafion溶液填充到其空隙中，保持其良好的傳導率，同時增加機械強度，降低成本。對合成的Nafion/PTFE陽離子交換膜離子的結構進行表征說明，在吸水率、交流阻抗方面進行測試，優(yōu)化其材料的分子結構，以更好的性能應用于鋅溴液流電池中。
　　3)、設計研究第一代石墨雙極板，以組裝成百瓦級鋅溴電池堆。第一代雙極板采用外管，能很好的觀察電解液的流動狀態(tài)。設計研究第二代石墨雙極板