新闻资讯
第一作者:赵伊健
通讯作者:郑梦莲
通讯单位:浙江大学成果简介准确的荷电状态(SOC)估算对锌基液流电池的安全高效运行至关重要。作为非侵入式电化学诊断技术,电化学阻抗谱(EIS)能深入解析电池内部电化学过程,展现出在SOC估算领域的应用潜力。然而,阻抗特性与SOC之间(特别是在温度和电解液流速变化条件下)尚未建立明确且稳定的关联性。本研究,浙江大学郑梦莲团队提出了一种基于EIS的创新SOC估算方法,填补了锌铁液流电池领域的研究空白。通过构建全面的阻抗响应模型,揭示了SOC与关键阻抗参数(包括欧姆电阻、电荷转移电阻、扩散电阻及弥散系数)之间的明显相关性。此方法展现出优异的估算精度,均方根误差(RMSE)和平均绝对误差均低于0.05。此外,作者团队深入分析了温度与电解液流速对估算算法的影响,明显提升了方法的鲁棒性、普适性和实际应用价值。因此,本研究提出的锌铁液流电池EIS基SOC估算方法,不仅具备高精度估算能力,更能在多种应用场景中实现广泛适用。
相关成果以“State...
第一作者:苏静雯
通讯作者:甘宁、林钰青
通讯单位:华东理工大学成果简介电荷调控离子传输是众多工业领域的重要机制,尤其在能源转换与存储应用中具有关键作用。受此启发,华东理工大学林钰青团队通过磺化聚醚醚酮)(SPEEK)与聚苯并咪唑(PBI)的离子交联技术,成功开发出新型离子传导膜(ICM),从而充分发挥离子电荷效应,明显提升钒氧化还原液流电池的性能。离子交联过程引发纳米相分离,促使离子通道聚集并产生电荷效应,不仅大幅提高了质子/钒离子的选择性,还实现了36.5...
第一作者:王少晋
通讯作者:熊斌宇
通讯单位:武汉理工大学&武汉大学成果简介全钒液流电池(VRB)具有大规模储能的前景,但其长期性能往往受到离子迁移和自放电引起的电解质体积失衡的影响。现有的流量控制策略主要侧重于提高系统效率,但往往以牺牲容量保持率和系统稳定性为代价。在这项工作中,作者团队提出了一种新的流量控制策略,该策略集成了不对称和可变流量控制策略,以动态抵消循环过程中的电解液迁移。这种不对称变流量(AVF)策略基于达西定律的高保真VRB模型,该模型通过结合粘度、流量和电解液迁移体积的影响来表征电解液体积的变化。通过该模型,建立了电荷状态与电解液粘度之间的直接联系。然后,作者团队使用启发式方法制定并求解约束优化问题,以实现自适应流量调节。实验验证表明,所提出的AVF控制策略在显著减少电解液迁移、提高放电容量和减缓容量退化方面优于现有策略,为提高VRB寿命和效率提供了一条实用途径。
相关成果以“Asymmetric...
第一作者:吴明晓
通讯作者:田忠贞
通讯单位:内蒙古科技大学成果简介紫精化合物是水系有机氧化还原液流电池(AORFBs)领域的潜力候选材料,但在氧气存在时易发生加速降解。本研究,内蒙古科技大学田忠贞团队设计了一种水溶性异丙基紫精(Ipr-Pyr),利用空间位阻效应抵御OH–的亲核攻击,从而降低氧气影响。在氮气环境下,Ipr-Pyr/K4Fe(CN)6电池稳定运行100次循环,平均库仑效率(CE)达90.5%,电压效率(VE)为69.2%,能量效率(EE)为62.9%。单次循环容量衰减率仅为0.114%。而且,当循环次数达到30次时,Et-Pyr/K4Fe(CN)6电池容量仍保持在约0.2mAh。实验结果表明空间位阻效应在降低AORFBs中氧气影响方面具有明显优势。
相关成果以“Steric...
第一作者:黄泽波博士
通讯作者:谢兴博士、伍建军教授
通讯单位:桂林电子科技大学成果简介流场是钒液流电池(VRFB)的重要组成部分,其合理的尺寸对电池的性能有着重要的影响。因此,本工作创新性地研究了在保持横截面积不变的情况下均匀改变流道的宽度和深度对电池性能的影响。该研究考察了不同几何形状对电解质流动均匀性、浓度梯度和肋下对流的影响。结果表明,当通道宽度为1.2mm,对角线为1.46mm时,电池性能最佳,泵浦功率最低,基于功率的电压效率最高。在电流密度为80mAcm-2、流速为120mLmin-1和180mLmin-1的情况下,电压效率最高达到91.53%和92.34%。此外,本工作提出了一个结合几何参数和性能指标的经验公式,以描述性能变化的内在原因。该公式可以预测和优化流场设计,并通过实验数据验证了其有效性。该研究为VRFB流场结构优化提供了理论参考。
相关研究成果以“Enhancing...
第一作者:Faheem Mushtaq&项琰
通讯作者:Walid A. Daoud
通讯单位:香港城市大学成果简介本文,香港城市大学Walid A. Daoud团队通过等离子体处理和钴辅助蚀刻技术制备缺陷改性石墨毡(Dm-TGF)阳极用于锡–碘液流电池(ARFB)。引入的碳缺陷降低了锡成核能垒,使电场分布更加均匀,并促进锡在纳米孔内的沉积,从而实现无枝晶、高可逆性的充放电过程,同时抑制析氢反应。实验表明Sn-I电池在15...
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芳香族聚合物膜因其成本效益和优异的机械性能,在钒液流电池领域展现出商业潜力,但其离子选择性不足和化学稳定性欠佳阻碍了实际应用。大连理工大学朱秀玲教授团队通过将含氟聚(芳基吡啶)混入磺化的三碟烯支化聚(芳基靛红),成功构建了两性离子膜(SPTIP/PFNP-x),实现了两者互补优势的协同整合。研究表明,磺酸基团与吡啶鎓基团间的阳离子–阴离子相互作用形成致密氢键网络,而三碟烯立体结构则扩展了聚合物链自由体积。这种双重优化机制实现了高效的电荷平衡离子传输。同时,离子交联结构结合质子化吡啶鎓产生的唐南效应有效抑制了钒离子渗透,从而获得卓越的离子选择性。此外,三碟烯支化结构与两性离子相互作用形成的双重交联,配合化学稳定的无醚主链及吡啶鎓离子基团,赋予膜材料增强的机械与化学稳定性。优化后的膜使钒液电池在200...
第一作者:王少鹏&张旭日
通讯作者:何刚&范新会&刘旭
通讯单位:西安交通大学&西安工业大学成果简介中性水性有机氧化还原液流电池(Aqueous...
第一作者:刘希阳
通讯作者:张亚萍&李劲超
通讯单位:西南科技大学成果简介开发高性能膜材料对推动钒液流电池(VFB)商业化具有关键作用。尽管聚苯并咪唑膜具备多重优势特性,但在VFB中的实际应用仍受限于离子传导率不足以及离子传导率与选择性之间的权衡效应。本研究,西南科技大学张亚萍团队通过分子结构调控与非溶剂诱导相分离策略相结合,成功制备出多孔支化聚苯并咪唑(PBPBI)膜。PBPBI膜可实现高离子传导率和选择性,明显提升了VFB的运行效率。而且,优化后的PBPBI-4膜离子传导率达到36.8...