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膜设计可防止多硫化物氧化还原液流电池交叉真空吸笔

2022-08-30 20:54:47

膜设计可防止多硫化物氧化还原液流电池交叉

两名研究人员开发了一种新的膜设计，可防止多硫化物氧化还原液流电池发生交叉现象。在这本发表在《自然能源》杂志上的论文中，李哲军和卢益春描述了他们在新型膜设计方面的工作。

西北国家实验室的王伟在同一期杂志上发表了一篇新闻与观点文章，描述了多硫化物氧化还原液流电池的问题以及李和卢为克服这些问题而开展的工作中国机械网okmao.com。

早在1970年代中期，NASA工程师Lawrence Thaller发明了氧化还原液流电池的想法。从那时起，这种电池已广泛用于大规模应用，例如备用电网。这是因为它们易于放大到很高的水平-这个概念涉及将电解质存储在分散的外部储罐中。

在最近的时间里，科学家们希望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这个想法，但是不幸的是，这样做发现了材料的一个明显缺陷-多硫化物物种的交叉，导致生命周期非常短。在这项新的工作中，研究人员克服了随着新膜设计的发展而产生的交叉问题。

设计涉及使用聚偏二氟乙烯将一层Ketjen黑碳固定在Nafion膜的表面上。研究人员指出，这是通过将碳浆滴铸到膜的两面上来完成的。他们还指出，由于膜太大，因此膜的表面积可以用作聚碘离子和多硫化物离子的捕集阱。

他们指出，当饱和发生时，阴离子被阻塞，阻止它们移动到膜上，因此不会发生交叉现象。研究人员指出，膜上碳的高电导率克服了下层膜的低电导率。因此，它不会损害膜的功能，而在膜中通常会发生捕获。

研究人员在流动和静态聚硫化物-碘化物电池中测试了该设计，发现没有发生交叉现象，这意味着生命周期数得到了改善，从而证明了设计的可行性。