全钒液流储能电池的原理及应用 ① 电池原理 ② 各部分材料对电池性能的影响 ③ 主要的应用领域 全钒液流储能电池的研究进展 ① 电极材料 ② 隔膜材料 高分子膜材料在电池中的作用 如何通过改进材料的性能来提高电池的性能

为了获得大反应电流,全钒氧化还原液流电池使用聚丙烯腈基碳毡为电极活性材料.在空气中热处理碳毡可以增加其表面含氧官能团浓度,改善碳毡的亲水性,降低反应过电位.实验表明:电池的过电位主要由正极反应造成;热处理正极碳毡可以大大降低电池极化内阻,负极碳毡热处理后降低了析氢过电位,从而降低了电池的电流效率;正极使用热处理后的碳毡,负极使用未经处理的原毡,可以获得更好的电池能量效率

测试分析了碳化处理条件对酚醛树脂碳化产物组成和结构的影响.实验结果发现酚醛树脂620℃碳化处理后的样品已开始出现微弱的(100)晶面衍射峰,表明已产生了一些石墨微晶,但1 000℃处理的酚醛树脂碳化产物石墨化程度还较低,仍属于无定形碳范围.实验结果表明:树脂碳化产物中各元素的质量分数均随着碳化处理温度升高呈现规律性变化,其中碳随着碳化处理温度升高而增大, 氢、氧则下降;在相同碳化条件下氢比氧有着更强的脱出能力.碳化处理温度和气氛对树脂碳化产物的比表面积都有着较强的影响,而气氛的影响表现得更为强烈

采用循环伏安法首次研究了LiF-NaF-K2TiF6-KBF4熔盐体系中钛离子和硼离子在铂、钼电极上电化学还原及电合成硼化钛的阴极过程机理。对恒电位电解的沉积物进行了X射线衍射分析。结果表明,当体系中硼钛摩尔比B/Ti大于2时,钛与硼可在同一电位下实现电解共沉积并反应生成硼化钛

采用新型电火花沉积设备,把YG8电极材料沉积在铸钢轧辊材料上,制备了WC沉积涂层,研究了其微观组织及耐磨性能.结果表明:沉积层主要由Fe3W3C、Co3W3C、W2C和Fe7W6C等相组成;沉积层与基体冶金结合,具有纳米颗粒尺寸的Fe7W6、W2C等硬质相弥散分布于沉积层中;沉积层的平均硬度为1 331 HV;沉积层较铸钢轧辊的磨损性能提高了2.3倍;沉积层的磨损机理以疲劳磨损为主,细小的弥散分布的硬质相是沉积层硬度及耐磨性提高的主要因素

建立了30t底电极直流电弧炉熔池电磁场的数学模型,开发研制了通用计算软件,研究了不同工况下磁场强度、电流密度、洛仑兹力的分布规律

将经过二次活化处理的活性炭材料制作的电极片组装成碳基电化学电容器.通过恒电流充放电实验,表明其具有良好的电化学充放电性能——活性物质的比容量为173.2F/g.恒功率充放电实验证明该电容器在大功率充放电条件下活性物质的能量密度大于5.0W·h/kg.电化学电容器与镍氢电池组成的复合电源系统具有优良的脉冲充放电特性,脉冲性能与镍氢电池相比有明显的提高,可以应用于GSM,CDMA移动通讯系统.初步探讨了高电压型电容器的制备工艺,并组装了具有10V工作电压的实用型电容器

为寻求最佳的流道高度参数,利用由简化共轭梯度法(反向求解器)和完整的三维、两相、非等温燃料电池数学模型(正向求解器)构成的质子交换膜燃料电池多参数最佳化反问题求解方法,将流道各弯头处高度作为搜寻变量(最佳化对象),以电池输出功率密度的倒数作为目标函数,通过搜寻目标函数最小值,得到了流道各弯头处最佳高度(最优化设计参数值).结果表明,最佳的蛇型流场除出口流道为高度渐扩型外,其余流道均为高度渐缩型,其性能比传统蛇型流场提高了约11.9%.渐缩型的流道强化了肋下对流,可有效移除肋条下方多孔扩散层中的液态水,提高反应气向多孔电极的传递速率,因而改善了电池性能.渐扩型的出口流道可防止过强的肋下对流导致燃料\短路\,直接跨过多孔扩散层从电池出口流出造成燃料浪费

利用直流四电极法测量了不同含水量条件下的大港土电阻率,其电阻率随含水量增加而降低.在测量中发现当外加电位梯度比较小时,所计算的电阻率ρ值相对较大;随着外加电位梯度增加,其电阻率逐渐减小,并最终趋于一个稳定的数值,特别是在含水量比较低的情况下,这种变化更为明显.提出了一个土壤导电模型,利用等效电路的方法对土壤的导电性进行了讨论:在含水量较低时,主要是孔隙水液相和固/液界面上的交换性离子导电;在高含水量条件下,土壤主要是通过孔隙水液相导电,固/液界面上的交换性离子导电可以忽略不计

根据传统擦伤电极试验原理,自行设计了一套用于薄膜材料钝化过程研究的装置,由于它采用的是断裂方式产生裸表面,因而克服了传统擦伤方式裸表面逐渐暴露于介质的弱点,能直接测量到真实反映钝化过程的电流衰减曲线。利用这套装置对磁控溅射晶态与非晶态不锈钢合金薄膜在3.5%NaCl溶液中的钝化过程进行了比较研究,结果表明非晶薄膜的裸表面具有更高的反应活性及更快的钝化膜形成速度