锌—空电池欧姆极化的研究

锌—空电池是一种新型的化学电源 ,在较大电流密度下放电 ,会产生严重的欧姆极化 ,影响电池的放电性能。本文采用方波脉冲电流法 ,对自制的小型锌—空电池进行暂态实验 ,快速而准确地测量出电池的欧姆极化 ,求出电池的欧姆极化内阻值 ,指出如何降低电池的欧姆内阻 ,用以指导电池研制中材料、工艺的选用 。

管式固体氧化物燃料电池单体欧姆极化分析

结合管式固体氧化物燃料电池结构特征和性能特征,建立了电池单体电压、电流和功率与电池长度、各级材料性质关系的数学模型。计算结果表明,减少电解质厚度和提高电池电流收集器的导电性可以减少电池的欧姆极化,提高电池的输出能力。

PEMFC氯化钠中毒等效欧姆极化模型的构建与仿真

氯化钠中毒对质子交换膜燃料电池(PEMFC)极化性能有重要影响。通过量纲分析方法建立了PEMFC氯化钠中毒等效欧姆极化模型,利用COMSOLMultiphysics量化分析了氯化钠质量浓度对PEMFC电化学性能的影响,仿真数据与公开实验数据基本吻合,验证了模型准确性。结果表明:氯化钠质量浓度小于8×10-6mg/cm^(3)时,Na^(+)对PEMFC的影响可忽略不计;氯化钠质量浓度由0增长到8×10^(-3) mg/cm^(3),极化曲线斜率下降约51%。PEMFC最大功率密度随Na^(+)质量浓度的增加而降低,经过2×10^(-5)、5×10^(-5)和8×10^(-5) mg/cm^(3)Na^(+)污染的电池最大功率密度分别降低了17%、27%和47%。

板栅和极板的电学仿真分析

充分考虑铅酸蓄电池内部欧姆电阻极化和电化学极化的影响,根据欧姆定律、塔菲尔方程和拉普拉斯方程进行数学简化处理,建立极板对的电学仿真模型,并利用有限元分析软件开发了不同结构板栅和极板的电场分析,增设正、负极活性物质与电解液之间界面的接触电导率,对拉网、冲孔结构的板栅和极板进行不同放电倍率模拟,得到板栅、铅膏及电解液层的电势和电流密度分布图。不同倍率放电模型与实际建立的数学模型和相应的数值分析结果具有高度相关性,非常有助于指导板栅结构的优化设计。

全钒液流电池极化损失研究

在全钒液流电池充放电性能研究基础上,采用原位电化学交流阻抗测试方法开展了全钒液流电池活化极化、欧姆极化和浓差极化的定量分析。结果表明,钒电池在较小充放电电流密度下,活化极化和欧姆极化是导致电压损失的主要原因。随着电流密度进一步增大,活化极化趋于平缓,而欧姆极化迅速增大,同时浓差极化也开始变得显著。在此基础上,针对充放电过程中的各类极化提出了系列解决方案,为高效率大功率全钒液流电池堆的开发奠定了基础。

基于电化学热耦合模型的锂离子动力电池极化特性

基于电化学热耦合模型,定量分析了磷酸铁锂动力电池不同倍率放电下正负极欧姆极化、浓差极化和活化极化。结果表明:1C放电初期,正极固相浓差极化波动最大,峰值达到147 mV;放电中期,各类型极化变化曲线较为平稳,活化极化最大,约为48 mV;放电末期,负极活化极化和负极固相浓差极化迅速增大;8C放电末期,正极固相浓差极化急剧增加,达到715 mV。提高放电倍率,活化极化的大幅增加是高倍率下极化严重的最主要原因,且负极活化极化的增加幅度比正极活化极化更大;而减小负极颗粒粒径可以有效减小负极活化极化。

Pt/纳米碳管空气电极氧还原反应的电催化性能

以不同质量比的铂、纳米碳管、活性碳为催化层制备空气电极并测定其稳态极化曲线和交流阻抗.研究发现,纳米碳管经硝酸处理后其氧还原反应性能得到提高,特别是将表面氧化后再沉积Pt,对氧的电还原反应影响更显著.以质量比4∶1的活性碳/纳米碳管载Pt制备的空气电极,在过电位ηc为500～600mV下,氧还原电流可达600～700mA·cm-2.EIS测试表明,纳米碳管载Pt后的欧姆极化阻抗和电化学阻抗均非常小.

PEMFC发电系统稳态电压模型研究

从电化学的角度分析了质子交换膜燃料电池(PEMFC)的极化特性,在此基础上针对其主要工作区在欧姆极化段的特点,通过测算出不同温度、操作压力条件下的等效热力学电动势与电池堆内阻,建立了一个简单实用的稳态电压模型。最后通过对一个500 W的PEMFC发电系统的稳态负载实验,验证了模型的建立是可行和合理的。

论煤矿防爆电机车蓄电池的快速充电

分析了蓄电池快速充电的原理与方法 ,以及如何正确选择快速充电设备 。

储能系统在充放电过程中的内阻不一影响分析

大型储能电池系统需要大量的电芯串并联实现大电流高电压并网,因此对电池串并联后的电池簇和储能单元的均流均压等提出更高的要求.本文结合铁锂电池系统的实际案例,对电池系统的不均流等现象进行实证测试分析,并提取特征数据进行初步探讨,以期快速高效地从大量数据中探索出电池工作特性,对相关行业解决核心问题提供一定的帮助.

质子交换膜燃料电池接触电阻研究进展

质子交换膜燃料电池(PEMFC)接触电阻问题是制约其商业化发展的一个重要因素。影响接触电阻的因素可归纳为电池材料、组装参数、工作参数和其他因素。本文主要介绍了PEMFC的接触电阻及其影响因素,并综述了降低接触电阻的方法。