可再生能源發電具有不連續、不穩定的特性,為提高可再生能源利用率,急需開發配套的大規模儲能技術。鋅空氣液流電池具有成本低、安全性高、能量密度高、穩定性好等優勢,是最具應用前景的大規模儲能技術之一。但鋅空氣液流電池的正極仍面臨三相反應界面少,以及高充電電壓導致的電極氧化、結構破壞等難題,從而導致電池的能量效率低、穩定性差。為解決這些問題,本論文對鋅空氣液流電池的正極三相反應界面的進行了設計與構筑,并在電池中評價其應用性能,具體研究內容及成果如下:1.設計并構筑了具有梯度親/疏水性三相反應界面的氧電極。針對氧還原反應與氧析出反應對三相反應界面親疏水性要求不同,打破傳統氧電極用聚四氟乙烯疏水劑和碳粉構筑氣體擴散層,作為氧析出催化層支撐體的弊端,采用親水性聚乙烯醇修飾氣體擴散層,構筑了梯度親/疏水性三相反應界面。研究表明,用梯度親疏/水性擴散層可提高氧析出催化層利用率,強化氧氣與氫氧根離子在三相反應界面的傳遞速率。使用設計的氧電極,在50mA cm-2的工作電流密度下,鋅空氣液流電池的充電電壓降低了 190 mV,能量效率提高了 6%,可以穩定運行超過100小時,性能無衰減。2.為進一步提高電池...

【文章頁數】：72 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－４?（ａ）鋅碘單液流電池示意圖（ｂ）近年來報道的鋅碘單液流電池性能以及與其他液流電??池系統性能的比較［６１］??－－ｅｎ－ｗａｅｒＰｅｒｏｒｍａｎｃｅ?ｏ

?第二章梯度親／疏水氧電極的制備與性能研究???ＲＥ??Ａ±：＾??ＺｉｐｉｉｐＴ??ｍ?１?！?？?１??■?—＾??圓?Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ?歷?４?■?Ａｉｒ??圖２－２三電極測試裝置示意圖??Ｆｉｇｕｒｅ２－２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｒｅｅ－ｅｌ....

圖１－５鋅空氣液流電池示意圖??Ｆｉｇｕｒｅｌ－５?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｚｉｎｃ?ａｉｒ?ｆｌｏｗ?ｂａｔｔｅｒｙ??

?北京化工大學專業學位碩士研究生學位論文???的變化是受到正極還是負極的影響，這對氧電極在電池系統中應用性能的評價很??有幫助。??Ｃｅｌｌ??一??？???Ａｎｏｄｅ?Ｃａｔｈｏｄｅ??ｒ－＠＞Ｔ—＜Ｓ）￣ｎ??Ｅｌｅｃｔｒｏ?ｆ抑圍??－ｌｙｔｅ?Ｚｎ—Ｚｊ?２＊?０＾ｒ：Ｇ....

圖１－８⑻電極上的碳黑－ＰＴＦＥ氣體擴散層（ｂ）碳黑－ＰＴＦＥ氣體擴散層表面的ＳＥＭ圖像［４２］??Ｆｉｇｕｒｅ?１－８?（ａ）?Ｃａｒｂｏｎ?ｂｌａｃｋ－ＰＴＦＥ?ｇａｓ?ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ?ｌａｙｅｒ?ｏｎ?ｔｈｅ?ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ?（ｂ）?ＳＥＭ?ｉｍａｇｅ?ｏｆ?ｔｈｅ??ｓｕｒｆａｃｅ?ｏｆ?ｃａｒｂｏｎ?ｂｌａｃｋ－ＰＴＦＥ?ｇａｓ?ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ?ｌａｙｅｒ??１．３．４導電集流體??

??Ｆａｂｒｉｃａｔｅｄ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ?ｏｘｙｇｅｎ?ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ??ｂ??Ｃａｒｂｏｎ?ｐａｐｅｒ?ＧＤＬ?ＰＶＡ?ｍｏｄｉｆｉｅｄ?ＧＬＤ?ｌｒ〇２??＿＾二?７，二?ｆ１！＾??ＧＤＬ??Ｆａｂｒｉｃａｔｅｄ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ｄｅ....

圖１－９碳紙在（ａ）低倍（ｂ）高倍下的ＳＥＭ圖像１７６１??Ｆｉｇｕｒｅｌ－９?ＳＥＭ?ｉｍａｇｅｓ?ｏｆ?ｃａｒｂｏｎ?ｐａｐｅｒ?ａｔ?（ａ）?ｌｏｗ?ｍａｇｎｉｆｉｃａｔｉｏｎ?（ｂ）?ｈｉｇｈ?ｍａｇｎｉｆｉｃａｔｉｏｎ??

?北京化工大學專業學位碩士研究生學位論文???ｐｍ，這也與之前ＳＥＭ掃描電鏡下觀察到的電極結構相一致。??ｍＢ＾＾ｍ??圖２－５設計的氧氣電極中的Ｆ元素分布??Ｆｉｇｕｒｅ?２－５?Ｆ?ｅｌｅｍｅｎｔ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｉｎ?ｄｅｓｉｇｎｅｄ?ｏｘｙｇｅｎ?ｅｌｅｃｔｒｏ....

本文編號：3994317