全钒液流电池石墨毡电极的改性与性能研究
发布时间：2021-12-11 15:54
清洁无污染新能源（风能、太阳能、潮汐能等）的开发迫在眉睫,但其间歇性和波动性等缺点需要配套的先进大规模储能系统解决。全钒氧化还原液流电池在大型储能方面具有广泛的应用前景,但是电极材料有限的电化学性能是全钒氧化还原液流电池发展过程中重要的限制因素,本文以提高电极材料的电催化活性为目的,研究了元素掺杂和电催化剂修饰对电极材料电化学性能的影响,具体内容如下:1.通过在管式炉中高温热解负载于石墨毡表面的四硼酸钾（K2B4O7）,成功地将硼（B）元素引入到石墨纤维表面。研究表明:在电流密度为100 mAcm-2条件下,与空白组相比,实验组电压效率提高了6.02%,放电容量提高了34.85%。2.通过高温热解制备了磷氟共掺杂的石墨毡电极（PF-GF）。研究表明:电极材料表面的P/F官能团的有效地促进了钒离子的氧化还原反应,通过充放电测试表明:在100 mA cm-2的电流密度下,实验组的能量效率和电压效率相对于空白组分别提高了10%和5%。并在120 mA cm-2的...
【文章来源】： 湖南农业大学湖南省
【文章页数】：68 页
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 全钒氧化还原液流电池
1.3 全钒氧化还原液流电池关键材料的研究进展
1.3.1 电解液
1.3.2 隔膜
1.3.3 集流体
1.3.4 电极
1.4 本论文的意义及主要研究内容
第二章 硼掺杂石墨毡对VO2+/VO2
+电对的催化机理探究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验试剂与仪器
2.2.2 电极材料制备
2.2.3 电极材料电化学性能测试及表征
2.3 结果与讨论
2.3.1 不同四硼酸钾浓度和活化温度对石墨毡电化学性能的影响
2.3.2 四硼酸钾处理前后石墨毡化学与物理性能表征
2.3.3 充放电测试
2.4 本章小结
第三章 磷氟共掺杂石墨毡对钒离子电对的催化机理探究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验试剂与仪器
3.2.2 磷氟共掺杂电极材料制备
3.2.3 电极材料表征及电化学性能测试
3.3 结果与讨论
3.3.1 不同用量六氟磷酸钾处理对石墨毡电化学性能的影响
3.3.2 不同活化温度对石墨毡电化学性能的影响
3.3.3 六氟磷酸钾处理前后石墨毡电极的反应可逆性变化
3.3.4 六氟磷酸钾处理对石墨毡电极内阻的影响
3.3.5 六氟磷酸钾处理对石墨毡物理和化学性能的影响
3.3.6 磷氟共掺杂石墨毡电极对全钒液流电池性能的影响
3.4 本章小结
第四章 酞菁铜修饰石墨毡对VO2+/VO2
+电对的催化性能影响研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验试剂与仪器
4.2.2 电极材料制备
4.2.3 电极材料表征及电化学性能测试
4.3 结果与讨论
4.3.1 不同酞菁铜用量和碳化温度处理石墨毡对VO2+/VO2
+电对催化性能的影响
4.3.2 酞菁铜修饰对石墨毡内阻的影响
4.3.3 酞菁铜修饰对石墨毡物理和化学性能的影响
4.3.5 酞菁铜修饰石墨毡对全钒液流电池性能的影响
4.4 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
作者简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]全钒液流电池用复合材料双极板研究进展 [J]. 王茜,姜国义,刘海波,李爱魁. 电源技术. 2017(04)
[2]聚对氨基苯磺酸修饰石墨毡电极在全钒液流电池中的应用 [J]. 邓奇,周鹏晟,凌伟,吴雄伟,盛航,刘俊杰. 广州化学. 2017(01)
[3]全钒液流电池用离子交换膜的研究进展 [J]. 李彦,徐铜文. 化工学报. 2015(09)
[4]全钒液流电池碳电极材料的研究进展 [J]. 吴雄伟,刘俊,谢浩,熊远福,吴宇平,周清明. 中国科学:化学. 2014(08)
[5]储能技术在电力系统中的应用现状与前景 [J]. 叶季蕾,薛金花,王伟,吴福保,杨波. 中国电力. 2014(03)
[6]全钒氧化还原液流电池复合双极板制备与性能 [J]. 王文嫔,王金海,王树博,谢晓峰,吕亚非,齐亮,姚克俭. 化工学报. 2011(S1)
[7]CTAB作为钒电池电解液添加剂的研究 [J]. 吴雪文,刘素琴,黄可龙. 无机材料学报. 2010(06)
[8]钒液流电池用石墨毡电极的电化学修饰 [J]. 李晓刚,黄可龙,谭宁,刘素琴,陈立泉. 无机材料学报. 2006(05)
[9]钒电池电极材料聚丙烯腈石墨毡的研究 [J]. 刘素琴,郭小义,黄可龙,刘勇刚,李晓刚. 电池. 2005(03)
本文编号：3534957
【文章来源】： 湖南农业大学湖南省
【文章页数】：68 页
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 全钒氧化还原液流电池
1.3 全钒氧化还原液流电池关键材料的研究进展
1.3.1 电解液
1.3.2 隔膜
1.3.3 集流体
1.3.4 电极
1.4 本论文的意义及主要研究内容
第二章 硼掺杂石墨毡对VO2+/VO2
+电对的催化机理探究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验试剂与仪器
2.2.2 电极材料制备
2.2.3 电极材料电化学性能测试及表征
2.3 结果与讨论
2.3.1 不同四硼酸钾浓度和活化温度对石墨毡电化学性能的影响
2.3.2 四硼酸钾处理前后石墨毡化学与物理性能表征
2.3.3 充放电测试
2.4 本章小结
第三章 磷氟共掺杂石墨毡对钒离子电对的催化机理探究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验试剂与仪器
3.2.2 磷氟共掺杂电极材料制备
3.2.3 电极材料表征及电化学性能测试
3.3 结果与讨论
3.3.1 不同用量六氟磷酸钾处理对石墨毡电化学性能的影响
3.3.2 不同活化温度对石墨毡电化学性能的影响
3.3.3 六氟磷酸钾处理前后石墨毡电极的反应可逆性变化
3.3.4 六氟磷酸钾处理对石墨毡电极内阻的影响
3.3.5 六氟磷酸钾处理对石墨毡物理和化学性能的影响
3.3.6 磷氟共掺杂石墨毡电极对全钒液流电池性能的影响
3.4 本章小结
第四章 酞菁铜修饰石墨毡对VO2+/VO2
+电对的催化性能影响研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验试剂与仪器
4.2.2 电极材料制备
4.2.3 电极材料表征及电化学性能测试
4.3 结果与讨论
4.3.1 不同酞菁铜用量和碳化温度处理石墨毡对VO2+/VO2
+电对催化性能的影响
4.3.2 酞菁铜修饰对石墨毡内阻的影响
4.3.3 酞菁铜修饰对石墨毡物理和化学性能的影响
4.3.5 酞菁铜修饰石墨毡对全钒液流电池性能的影响
4.4 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
作者简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]全钒液流电池用复合材料双极板研究进展 [J]. 王茜,姜国义,刘海波,李爱魁. 电源技术. 2017(04)
[2]聚对氨基苯磺酸修饰石墨毡电极在全钒液流电池中的应用 [J]. 邓奇,周鹏晟,凌伟,吴雄伟,盛航,刘俊杰. 广州化学. 2017(01)
[3]全钒液流电池用离子交换膜的研究进展 [J]. 李彦,徐铜文. 化工学报. 2015(09)
[4]全钒液流电池碳电极材料的研究进展 [J]. 吴雄伟,刘俊,谢浩,熊远福,吴宇平,周清明. 中国科学:化学. 2014(08)
[5]储能技术在电力系统中的应用现状与前景 [J]. 叶季蕾,薛金花,王伟,吴福保,杨波. 中国电力. 2014(03)
[6]全钒氧化还原液流电池复合双极板制备与性能 [J]. 王文嫔,王金海,王树博,谢晓峰,吕亚非,齐亮,姚克俭. 化工学报. 2011(S1)
[7]CTAB作为钒电池电解液添加剂的研究 [J]. 吴雪文,刘素琴,黄可龙. 无机材料学报. 2010(06)
[8]钒液流电池用石墨毡电极的电化学修饰 [J]. 李晓刚,黄可龙,谭宁,刘素琴,陈立泉. 无机材料学报. 2006(05)
[9]钒电池电极材料聚丙烯腈石墨毡的研究 [J]. 刘素琴,郭小义,黄可龙,刘勇刚,李晓刚. 电池. 2005(03)
本文编号：3534957
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