铁-铬液流电池电解液研究进展

铁-铬氧化还原液流电池是一种低成本、长寿命、适用于大规模长时储能的电化学储能技术。其电解液反应活性物质为Fe^(2+)/Fe^(3+)和Cr^(2+)/Cr^(3+)电对,通常采用盐酸作为支持电解质。电解液作为反应物质的载体,是整个储能系统的容量单元和重要组成部分,电解液的性能决定了储能系统运行的寿命、稳定性以及成本。从铁-铬液流电池电解液的理化性能研究与优化、析氢的缓解技术和容量恢复技术等方面对铁-铬液流电池电解液的研究进展进行了概括和总结,并对后续研究方向进行了思考和展望。

碳化硅颗粒表面吸附质对铝基复合材料制备及力学性能的影响

选用粒度为60～80μm的国产磨料级碳化硅颗粒作为增强体、以无压浸渗法制备高体份SiC_p/Al复合材料,采用超声清洗工艺对比研究颗粒表面吸附质对颗粒浸渗性以及复合材料力学性能的影响。结果表明:国产磨料级碳化硅颗粒表面普遍存在少量吸附质(<0.5%),吸附质以粒度更小(<5μm)的碳化硅颗粒为主,个别情况含有少量的游离碳。颗粒表面吸附质的存在严重影响了颗粒表面与熔融铝液的润湿性,并且会大幅度降低复合材料的密度和力学性能。超声清洗工艺可以有效去除碳化硅颗粒表面的吸附质,去除吸附质之后颗粒的浸渗成功率从25%提升至100%,复合材料的抗弯强度从320MPa提升至390MPa,弹性模量从203GPa提升至232GPa。

Ni^(2+)掺杂尖晶石相透明微晶玻璃制备及光学性能

实验制备了Ni^(2+)掺杂的ZnO-MgO-Al_2O_3-SiO_2(ZMAS)体系的透明微晶玻璃,研究了微晶玻璃的超宽带发光现象。热分析结果表明样品的玻璃化转变温度(Tg)和析晶峰温度(Tc)分别为754℃和948℃。采用X射线粉末衍射分析了两种热处理制度对玻璃的晶体形核、晶体生长及物相变化的影响,结果表明:采用阶梯温度热处理制度可以得到Ni^(2+)掺杂的尖晶石相透明微晶玻璃。紫外-可见吸收光谱和荧光光谱测试表明制备的Ni^(2+)掺杂ZMAS微晶玻璃中Ni^(2+)以四配位和六配位共同存在于尖晶石相中,红外荧光中心位于1324 nm的样品荧光半高宽达490 nm。样品的超宽带荧光主要是由于微晶玻璃中六配位Ni^(2+)在ZnAl_2O_4和MgAl_2O_4形成的尖晶石相固溶体晶体场中的3T2g(3F)→3A2g(3F)能级跃迁。实验结果表明,制备的微晶玻璃在超宽带光纤放大器等光子器件中具有潜在的应用前景。

液流电池封装压力计算

液流电池可用于大规模电力储存,辅助新能源电力并入电网,也可作为备用电源,进行小时级稳定的电力输送。其工程优势是系统的功率与储存容量自由匹配,是有效提高电能质量、保障电力输送稳定性的手段之一。本工作建立了一种基于胡克定律的力学模型,用于求解电池堆的密封压力。经数值仿真发现,电池堆刚度系数与单电池数量的增长呈对数减函数关系。装配中,堆体自重下压量与电池节数的增加呈现二次增函数。一个全尺寸的含有100节电池的电堆,理论计算结果与装配过程中记录的数据相符,电池堆通过了气密性检测,证明此数学模型有指导意义。