物理科技生物学-PHYICA

隔膜设计防止多川内洋子硫化物氧化还原液流电池中的交叉

技术工程 2021-10-24 21:55:35

A membrane design that prevents crossover in polysulfide redox flow batteries在具有Nafion和CRIS膜的PSIBs中的不同过程。信用:自然能源(2021)。DOI:10.1038/s 14560-021-00804-x香港中文大学的两位研究人员开发了一种新的膜设计,可以防止多硫化物氧化还原液流电池中的cro溢出。在他们发表在《自然能源》杂志上的论文中,李哲军和易描述了他们在新膜设计方面的工作。西北国家实验室的在同一期杂志上发表了一篇新闻和观点文章,描述了多硫化物氧化还原液流电池的问题以及李和陆为克服这些问题所做的工作。早在20世纪70年代中期,美国宇航局工程师劳伦斯·泰勒就发明了氧化还原液流电池。从那时起,这种电池已被广泛用于大规模应用,如备份电网。这是因为它们很容易放大到巨大的水平——这个概念包括将电解质储存在分散的外部罐中。最近,科学家们想制造多硫化物氧化还原液流电池,因为它们的制造和维护成本更低。建造了一个工厂来测试id ea,但不幸的是,这样做暴露了这种材料的一个明显弱点——多硫化物物种的交叉,这导致了非常短的生命周期。在这项新的努力中,研究人员通过开发新的膜设计克服了交叉问题。

该设计包括使用聚偏二氟乙烯在Nafion膜表面附着一层Ketjen黑碳。研究人员认为这是通过将碳浆滴铸到膜的两面来实现的。他们还注意到,因为膜很大,所以它的表面积可以作为聚碘和聚硫离子的陷阱。他们指出,当饱和发生时,阴离子被阻挡,阻止它们移动到膜上,因此不会发生交叉。研究人员指出,碳在膜上的高导电性克服了下层膜的低导电性;因此,它不会像通常发生捕集的膜那样对膜的功能有害。

研究人员在流动和静态多硫化物-碘化物电池中测试了该设计,发现没有发生交叉,这意味着提高了生命周期数,证明了该设计的可行性。

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