新型锌溴液流电池及其关键材料的研究

摘要

锌溴氧化还原液流电池是目前能源领域研究的热点，其耗能较低，能量效率较高，对环境的污染较小，是一种新型的储能电池。并且锌溴氧化还原液流电池的材料成本低、能够快速充电、并且在深度放电情况下，电池可用数千次。其可用于电网调峰、新能源汽车、以及紧急情况下供电等领域。
　　本论文主要对锌溴液流电池的电化学原理、主要特性、存在的有待解决的问题、应用领域、以及对锌溴液流电池未来的展望做了详尽的介绍。首先制备了聚乙烯醇膜这一锌溴液流电池的关键材料，对膜做了吸水性测试、溶胀率测试、紫外光谱测试、红外光谱测试以及热稳定性测试，并组装电池，进行了电池性能的测试，结果表明聚乙烯醇膜的性能较好，可以作为锌溴液流电池的新型离子交换膜;其次以自有的PTFE膜为基体制备的电池膜为关键材料，组装了锌溴液流单电池和电池堆。并通过制备不同浓度的电解液，测试不同浓度电解液单电池的电化学性能，得到导电性能较好浓度的电解质溶液，并用于电堆的性能测试;用自制的膜为基材，组装了千瓦级的大型电堆，并且对其性能进行测试，结果表明所制备的大型电堆具有较好的性能。本文研究结果为大规模储能电池的开发奠定了基础。