质子交换膜对钒氧化还原液流电池性能的影响

采用溶液接枝聚合法制备了一种新型的质子交换膜PVDF-g-PSSA,测定了PVDF-g-PSSA膜、Nafion 117膜和PE01均相膜的离子交换能力和电导率,并分别研究了以这3种膜为隔膜的钒电池的电化学性能.实验结果表明,PVDF-g-PSSA膜具有优良的质子电导率和离子交换能力,室温下其离子交换能力和质子电导率分别为1.13 mmol/g和3.22×10-2S/cm,在不同的充放电电流密度下,以PVDF-g-PSSA膜为隔膜的钒电池的库仑效率和能量效率明显高于Nafion 117膜和PE01均相膜为隔膜的钒电池;PVDF-g-PSSA膜阻钒离子的渗透性能与PE01均相膜基本一致,都明显优于Nafion 117膜的阻钒离子渗透能力.

全钒氧化还原液流储能电堆

采用高密度石墨板为集流板,质子交换膜为隔膜,多孔碳材料为电极,组装成全钒氧化还原液流电池,研究了不同质子交换膜、多孔碳材料和电解液的流量对电池性能的影响,用15个单电池组装成了全钒氧化还原液流储能电堆,电堆的电极和隔膜的有效面积均为546cm2,并对电堆的充放电性能进行测试和表征。结果表明,以PVDF-g-PSSA膜为隔膜,聚丙烯腈石墨毡为电极的全钒氧化还原液流储能电堆充放电可逆性能好,能量效率随着充放电电流密度增加而减小,电流密度在40mA/cm2左右时,能量效率高达82.3%,电堆的库仑效率随电流密度增加而增加,电流密度超过100mA/cm2时,库仑效率可达94.5%。