软包磷酸铁锂电池高温浮充后的电化学性能

磷酸铁锂电池因其较好的安全性在储能领域中备受关注。浮充电是一种对电池进行能量补充的常用充电方式,研究不同浮充条件对电池性能的影响显得尤为重要。以额定容量21 A·h的软包磷酸铁锂电池为试验对象,进行高温(50℃)浮充试验,探究高温下不同浮充电压(3.40 V、3.65 V、3.85 V)对电池容量、放电倍率性能、温度场分布和混合功率脉冲特性等性能的影响。结果发现,浮充后电池容量保持率急剧衰减,60天后的容量保持率均低于80%,并随着浮充电压升高,其容量保持率加剧递减,高温下浮充电压差异带来的影响明显增大。高温浮充后电池活性材料和活性锂离子损失严重,界面反应动力学受到阻碍,电池内阻明显增加,且电池放电脉冲功率能力减小,这些老化随浮充电压的升高而加快。温度场分布研究表明,高温浮充后电池放电时最高温度出现在正极极耳处,同时电池放电倍率能力在浮充后明显衰减,并随倍率增大放电容量缩减,且对应点温升明显加剧。由于电池高温浮充后会出现的老化和温升现象,因此电池在使用中应当避免长期高温浮充。本文为磷酸铁锂储能电池的浮充策略提供一定的参考依据。

质子交换膜燃料电池双极板防护涂层研究进展

质子交换膜燃料电池(PEMFC)作为第4代发电技术,具有结构紧凑、体积小、能量密度高、效率高、启动快、低温运行以及零排放的绝对优势,被认为是现阶段理想的清洁能源之一,是未来新能源汽车理想的供能部件,受到各国学者的广泛关注。双极板作为PEMFC重要的组成部件之一,不仅能够将单电池串联、并联或是混合联结形成电池堆,起到支撑作用,还能够隔绝阴极、阳极的反应气体,排出电池堆反应产生的热量和水,对PEMFC电池堆的性能至关重要。合适的双极板材料要具有优异的导电性和耐腐蚀性,已成为PEMFC研究领域的一个热点。简述了PEMFC的工作原理以及近年来石墨双极板、金属双极板以及复合双极板的研究情况,指出了PEMFC在工作条件下对金属双极板的性能要求及改性难题。着重对不锈钢双极板的表面涂层改性进行了研究,列举了碳基涂层、金属及其化合物涂层、导电高分子聚合物涂层、疏水涂层等一系列涂层的研究进展和性能,分析对比了它们在PEMFC双极板表面改性中的优缺点。分析结果表明,过渡金属碳、氮化物以及碳/陶瓷复合涂层具有良好的导电性和耐蚀性且成本较低,是当前以及未来的研究热点,同时如何增强涂层与基体的结合力,也是今后双极板表面改性的发展方向。