新闻资讯
第一作者:贺宁
通讯作者:陈仲欣教授,涂文广教授,唐叔贤院士
通讯单位:香港中文大学(深圳)成果简介电化学硝酸盐还原(NO3RR)制氨是传统Haber-Bosch...
第一作者:郑雅婷
通讯作者:曲大为
通讯单位:吉林大学成果简介电极是钒氧化还原液流电池(VRFB)中电化学反应发生的主要场所,其特征通常是由碳基材料组成的多孔结构。为了优化多孔电极的性能,必须确保更高的反应位点数量和更大的比表面积,从而最大限度地减少总过电位。本研究,吉林大学曲大为副教授团队采用VRFB的二维模型,系统地研究了各种物性和几何参数的电极对VRFB单电池放电性能的影响,确定了有效降低总过电位的电极物性、几何参数和压缩策略。结果表明,当所制备的石墨毡电极的厚度在1.0至3.0mm之间,孔隙率在70%至85%之间时,VRFB的放电电压显著升高。此外,最佳压缩比可以使VRFB的放电电压最大化,但超过最佳压缩比反而会导致电池放电性能显著下降。此外,随着电极厚度的增加,最佳压缩比的范围逐渐变窄。最后,只有一部分电极被压缩的双层电极(DLE)可以有效地减轻单层压缩电极(SLE)被过度压缩引起的电池性能骤降,使其特别适用于装配较厚电极的VRFB。充放电试验表明与装配SLE的VRFB相比,配备A型DLE的VRFB的能量效率提高了约1.05%,放电容量提高了4.22%。
相关成果以“Study...
第一作者:陈惠珊 李森
通讯作者:代鹏程
通讯单位:中国石油大学(华东)成果简介电极是全钒液流电池(VRFB)的核心关键部件,它们不仅是电化学反应的场所,还直接影响到电池的性能和效率。因此,改性碳毡电极以改善其活性位点不足等缺点,进而提高VRFB的整体性能是研究的重点。在此,中国石油大学(华东)代鹏程副教授团队提出了一种均匀修饰铋纳米颗粒的碳毡(Bi-GF)电极的设计,旨在提高电极的催化活性,从而提高VRFB的整体性能。Bi-GF电极相较于原始碳毡电极,具有更高的表面积、更好的润湿性和更多的活性位点,显著降低了电荷转移电阻,对...
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...