新闻资讯
第一作者:侯英来
通讯作者:张学同
通讯单位:中科院苏州纳米所成果简介在液流电池中,电极的高活性区域通常会受到有限离子传输动力学的影响。在此,中科院苏州纳米所张学同研究员团队构建了具有多尺度孔隙率的分级多孔碳胶体气凝胶(HPCCAs),以实现高活性区域和高效传质行为之间的权衡。HPCCAs是通过在芳纶纳米纤维/聚乙烯吡咯烷酮/碳纳米管的溶胶–凝胶转变过程中引入多相共分离,然后进行冷冻干燥和碳化来制备的。结果表明HPCCA具有高电化学活性面积(3.27×107...
第一作者:班涛
通讯作者:朱秀玲
通讯单位:大连理工大学成果简介膜的开发对于推动钒液流电池(VFB)的发展至关重要,然而,设计高性能膜以实现高选择性离子传输和出色的稳定性仍然是一项重大挑战。在此,大连理工大学朱秀玲教授团队提出了一种交联型酸掺杂聚(三联苯吡啶鎓)膜(CPNMP-x)的创新设计,其核心是平衡两种三联苯异构体(间位和对位)的比例,并结合高效的硫酸掺杂和可控交联策略。具体来说,精确平衡的刚性和柔性段使聚合物链更加松散,从而提高了膜的吸酸能力。膜内均匀分布的亲水区域和丰富的氢键网络提高了电荷平衡离子的传输。同时,吡啶鎓基团产生的唐南排斥效应和密集排列的聚合物链协同阻止了钒离子的渗透。所制备的膜具有很高的离子选择性(18.49×105...
第一作者:邓逸涵
通讯作者:张洋
通讯单位:中科院过程工程研究所成果简介鉴于析氢反应限制了铁铬液流电池(ICRFB)的性能并造成容量不可逆损失,中科院过程工程研究所张洋团队研究发现含有咪唑基团的有机化合物(如L-组氨酸(L-his)和2-甲基咪唑(2-mIm))能提高铁铬电解液性能抑制析氢反应。分子动力学和密度泛函理论计算结果显示,这两种添加剂能够与铬离子相互作用,调节溶剂化壳层,并且新形成的络合离子具有更高的析氢能垒。电化学测试结果表明,2-mIm比L-his的影响更为显著。单电池测试结果表明,这两种添加剂均能提高铁铬液流电池的库伦效率(CE)和平均衰减率。含有0.2...
第一作者:龙俊
通讯作者:张亚萍&李劲超
通讯单位:西南科技大学成果简介膜作为全钒液流电池(VFB)的关键部件,其质子选择性和稳定性直接决定电池的效率和寿命。西南科技大学张亚萍&李劲超教授团队采用具有适当空腔尺寸的冠醚作为交联剂,构建了一系列交联型磺化聚酰亚胺(PFSPI-DNBC)膜,以打破质子传导和钒离子阻隔之间的权衡效应。与商用Nafion...
第一作者:储家琛
通讯作者:马小华
通讯单位:天津工业大学成果简介磺化聚酰亚胺在全钒氧化还原液流电池(VRFB)中的长期耐久性亟待解决。在此,天津工业大学马小华研究员团队合成了一种基于三蝶烯的交联剂,并将其用作化学交联点来改性线性磺化聚酰亚胺,以提高其抗氧化稳定性。新型三蝶烯基交联磺化聚酰亚胺(TCSPI-X)膜具有共价交联网络,其吸水率和溶胀率低于商用全氟离聚物膜(Nafion...
第一作者:李兆昕
通讯作者:张洋
通讯单位:中科院过程工程研究所成果简介鉴于铬离子反应动力学缓慢限制了铁铬液流电池(ICRFB)的性能,中科院过程工程研究所张洋团队以盐酸胍作为负极电解液的添加剂以提高能量效率并抑制析氢反应。含有0.4...
第一作者:王刚
通讯作者:王刚 & 王瑞林
通讯单位:四川大学成果简介磺化聚酰亚胺(SPI)因具有原材料易得、分子结构可灵活设计、合成工艺简单、热稳定性高和成膜性好等优点而成为一种有前途的钒液流电池(VRFB)隔膜材料。但现有SPI一方面酰胺键存在断裂风险而影响膜的稳定性,一方面质子电导率有限难以实现高的电池电流密度。为此,四川大学王刚、王瑞林教授团队基于“刚柔并济”原理,设计合成了具有烷基磺酸侧链的刚性磺化聚酰亚胺S-F-abSPI,并将其与柔性聚膦腈衍生物聚[4-甲氧基苯氧基(4-氟苯氧基)磷腈](PFMPP)复合制备了S-F-abSPI/PFMPP复合膜。实验结果表明,S-F-abSPI膜的质子电导率显著提高,达到0.116...
第一作者:刘阳升博士
通讯作者:黄泽波博士
通讯单位:桂林电子科技大学成果简介能源短缺是当今社会发展的重要问题,而现有储能系统大多受到地理位置或安全运行的限制。液流电池凭借其能量与功率解耦的特点,在储能领域显示出巨大的潜力。但液流电池一般因为其溶解度低,物质交叉和正负极动力差异等问题,导致成本较高。可通过设计非对称的液流电池系统来解决上述问题,提升了电池性能。本文综述了非对称的电解质,操作方法和正负电极解决的问题及对电池性能的提高。并在此基础上,讨论分析了非对称温度在减缓容量衰减及平衡正负极动力学差异的机制及可行性。本文旨在为非对称液流电池研究提供指导方向,推动储能技术的进一步发展。
相关研究成果以“Redox...
第一作者:张雨霞
通讯作者:张雨霞
通讯单位:曲阜师范大学成果简介鉴于磺化聚醚醚酮(SPEEK)基质子交换膜难以同时兼具高质子传导性和阻钒性,曲阜师范大学张雨霞老师团队制备了具有阳离子共价有机纳米片(TpTG)交联氧化石墨烯(GO-TpTG)的复合膜(S/GO-TpTG),通过优化离子传输通道来提高膜的选择性。GO-TpTG可以利用其阳离子多孔结构和酸碱对与SPEEK的相互作用有效地传输质子,同时可以通过Donnan排斥和物理阻断效应阻断钒离子。含有3...