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风场配套用全球最大全钒液流电池储能系统 被引量:28
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作者 刘宗浩 张华民 +2 位作者 高素军 马相坤 刘玉峰 《储能科学与技术》 CAS 2014年第1期71-77,共7页
风力发电具有明显的随机性、间歇性、不可控性和反调峰特性,风力发电的大规模并网给电网调峰和稳定、安全运行带来了巨大压力,造成弃风限电现象愈加严重,严重影响了风力资源的有效利用和经济效益。全钒液流电池储能电站在能量管理系统... 风力发电具有明显的随机性、间歇性、不可控性和反调峰特性,风力发电的大规模并网给电网调峰和稳定、安全运行带来了巨大压力,造成弃风限电现象愈加严重,严重影响了风力资源的有效利用和经济效益。全钒液流电池储能电站在能量管理系统的调度下,对风力发电输出功率进行平滑,配合风电场功率预报系统,提高风电场跟踪计划发电能力,改善了风电场并网电能质量,降低了对电网的冲击与影响,同时也提高了风电场输出功率可控性,有利于提高电网对风电的接纳能力。国电龙源卧牛石风电场配套的5 MW/10 MW·h全钒液流电池储能系统为目前世界上最大规模的全钒液流电池储能系统。本文介绍了该全钒液流电池技术特点和储能系统的设计、成组方案及功能,并对储能技术在可再生能源发展中的作用进行了展望。 展开更多
关键词 风力发电 全钒液流电池 储能技术
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钒电池电极材料聚丙烯腈石墨毡的研究 被引量:21
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作者 刘素琴 郭小义 +2 位作者 黄可龙 刘勇刚 李晓刚 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期183-184,共2页
介绍了聚丙烯腈基石墨毡的热性能,并通过交换电流和交流阻抗实验,得出550℃是石墨毡最佳的热处理温度。将在550℃恒温2h处理过的石墨毡电极组装的静止型钒电池,库仑效率达90%以上。
关键词 全钒离子氧化还原液流电池 石墨毡 差热分析
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全钒氧化还原液流电池的发展现状 被引量:15
3
作者 刘大凡 李晓磊 +2 位作者 郭西凤 王坤 袁莉 《无机盐工业》 CAS 北大核心 2010年第8期4-6,20,共4页
简要介绍了全钒氧化还原液流电池的工作原理,并对钒电池的组成及其电解液的制备方法和钒电池的分类及市场前景进行了简明叙述。列举了钒电池在国外的商业化情况,并简要分析了国内外钒电池的发展过程和研究现状。中国风能、太阳能等可再... 简要介绍了全钒氧化还原液流电池的工作原理,并对钒电池的组成及其电解液的制备方法和钒电池的分类及市场前景进行了简明叙述。列举了钒电池在国外的商业化情况,并简要分析了国内外钒电池的发展过程和研究现状。中国风能、太阳能等可再生资源储量丰富,对环境友好的大容量存储电池需求迫切,因此认为近几年中国全钒氧化还原液流电池具有良好的发展前景,这将会极大促进中国钒资源的开发。 展开更多
关键词 全钒氧化还原液流电池 大容量存储电池
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基于模糊自适应卡尔曼滤波的风电场储能系统功率控制 被引量:15
4
作者 王晓东 张磊 +2 位作者 姚兴佳 刘颖明 李丽霞 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期1465-1470,共6页
以大规模全钒液流电池作为风电场的储能装置,提出了基于模糊自适应卡尔曼滤波的储能系统控制策略。控制策略以电池荷电状态(state of charge,SOC)和SOC变化率调整储能系统有功功率目标值,有效地解决了低通滤波相位延迟的问题,加快了电池... 以大规模全钒液流电池作为风电场的储能装置,提出了基于模糊自适应卡尔曼滤波的储能系统控制策略。控制策略以电池荷电状态(state of charge,SOC)和SOC变化率调整储能系统有功功率目标值,有效地解决了低通滤波相位延迟的问题,加快了电池的SOC恢复速度。仿真结果表明,采用上述控制策略后,风电场输出功率波动得到抑制,电池的SOC也得到有效控制,这防止了电池的过充过放,延长了储能系统的寿命。 展开更多
关键词 风力发电 全钒液流电池 卡尔曼滤波器 电池荷电状态优化 功率波动
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离子交换膜全钒液流电池的研究 被引量:12
5
作者 文越华 张华民 +1 位作者 钱鹏 衣宝廉 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2005年第6期414-416,共3页
阴离子交换膜JAM-10和阳离子交换膜Nafion-117用于全钒液流电池,其物理和电化学性能的研究表明:全氟化Nafion-117膜的机械强度和化学稳定性优于JAM-10膜,且Nafion-117膜的导电性好,适合大电流充放电,但正、负极钒溶液更易于相互渗透,水... 阴离子交换膜JAM-10和阳离子交换膜Nafion-117用于全钒液流电池,其物理和电化学性能的研究表明:全氟化Nafion-117膜的机械强度和化学稳定性优于JAM-10膜,且Nafion-117膜的导电性好,适合大电流充放电,但正、负极钒溶液更易于相互渗透,水的转移快,电池的库仑效率低于用JAM-10膜的电池。JAM-10膜对阳离子存在排斥效应,可有效抑制正、负极溶液的交叉污染,但水的转移减慢,电极电阻增大;JAM-10膜电池的库仑效率高,而电压效率低,大电流充放电时更明显。 展开更多
关键词 离子交换膜 全钒液流电池 JAM-10 Nation-117 评价
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全钒氧化还原液流电池电解液 被引量:12
6
作者 王刚 陈金伟 +3 位作者 汪雪芹 田晶 刘效疆 王瑞林 《化学进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1102-1112,共11页
近年来,全钒氧化还原液流电池(VRFB)作为一种新型的储能电池备受关注。作为VRFB的核心材料,电解液的制备及优化一直都是研究的热点。高浓度和高稳定性电解液的制备是钒电池的关键技术之一。电解液性能的提高有助于加速VRFB的商业化进程... 近年来,全钒氧化还原液流电池(VRFB)作为一种新型的储能电池备受关注。作为VRFB的核心材料,电解液的制备及优化一直都是研究的热点。高浓度和高稳定性电解液的制备是钒电池的关键技术之一。电解液性能的提高有助于加速VRFB的商业化进程。本文综述了VRFB电解液的研究进展,重点介绍了电解液的制备方法和影响电解液稳定性的因素,简述了电解液中钒离子浓度的分析方法和钒离子的存在形式,最后对电解液的进一步研究和应用前景进行了展望。 展开更多
关键词 全钒氧化还原液流电池 电解液 制备 浓度分析 稳定性 钒离子存在形式
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全钒液流电池关键技术进展与发展趋势 被引量:7
7
作者 刘涛 葛灵 张一敏 《中国冶金》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1-8,共8页
能源自古以来就是社会赖以生存、发展的基础,面对全球化石资源消耗所引起的自然环境和天气恶化,全世界开展了低碳战略部署,着力推动可再生绿色能源的持续利用。全钒液流电池储能系统可以解决绿色能源(风能、水能和太阳能等)波动性强、... 能源自古以来就是社会赖以生存、发展的基础,面对全球化石资源消耗所引起的自然环境和天气恶化,全世界开展了低碳战略部署,着力推动可再生绿色能源的持续利用。全钒液流电池储能系统可以解决绿色能源(风能、水能和太阳能等)波动性强、不连续和受环境、天气限制的难题。电解液与电堆是钒电池系统的重要组成部分,两者决定了钒电池容量、功率和稳定性等性能,同时也是钒电池产业成本主要支出口。介绍了国内外钒电池电解液、电堆近年的研究进展、关键技术和商业化应用,讨论了全钒液流电池的发展潜力与后续方向。 展开更多
关键词 储能 全钒液流电池 电解液 电堆 商业化应用
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全钒液流电池离子交换膜的研究进展 被引量:10
8
作者 陈栋阳 王拴紧 +1 位作者 肖敏 孟跃中 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期167-169,174,共4页
液流电池离子交换膜的主要作用是物理分隔正负极电解液同时又允许载电荷的离子的通过以实现完整的电流回路。全钒液流电池的电解液具有强的氧化性,且易于渗透而引起电池容量的降低,决定了其离子交换膜应具有独特的结构与性能。文中对近... 液流电池离子交换膜的主要作用是物理分隔正负极电解液同时又允许载电荷的离子的通过以实现完整的电流回路。全钒液流电池的电解液具有强的氧化性,且易于渗透而引起电池容量的降低,决定了其离子交换膜应具有独特的结构与性能。文中对近年来用于全钒液流电池的离子交换膜做了比较全面的归纳与分析,并对质子传导机理与膜的基本性能指标进行了阐述。 展开更多
关键词 离子交换膜 全钒液流电池 质子传导机理 膜结构
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复合添加剂对全钒液流电池正极电解液的影响 被引量:9
9
作者 尹跃龙 李小山 +3 位作者 王树博 尚玉明 谢晓峰 周涛 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S1期767-769,共3页
为了提高钒电池正极电解液热稳定性和电化学性能,选用两种添加剂进行复合;通过循环伏安法、交流阻抗法和充放电实验考察了硫酸钠和葡萄糖在复合作用下对电解液电化学可逆性以及对电池充放电性能的影响,研究发现:1%硫酸钠和1%葡萄糖复合... 为了提高钒电池正极电解液热稳定性和电化学性能,选用两种添加剂进行复合;通过循环伏安法、交流阻抗法和充放电实验考察了硫酸钠和葡萄糖在复合作用下对电解液电化学可逆性以及对电池充放电性能的影响,研究发现:1%硫酸钠和1%葡萄糖复合添加剂对电解液电化学可逆性和电池充放电容量都有较大提高。 展开更多
关键词 全钒液流电池 复合添加剂 电化学可逆性 充放电特性
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全钒液流电池关键材料的研究进展 被引量:7
10
作者 李志明 黄可龙 满瑞林 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2006年第2期150-152,共3页
全钒液流电池相对传统蓄电池有很多优点。综述了全钒液流电池的关键材料的研究进展,其重点包括电极材料、电解液和隔膜。
关键词 全钒液流电池 电极材料 隔膜 电解液
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全钒液流电池储能系统最新研究进展 被引量:1
11
作者 张欢欢 江炜 《化工生产与技术》 CAS 2024年第1期11-15,I0003,共6页
阐述了全钒液流电池结构、工作原理和优缺点,综述了学术圈及产业界针对全钒液流电池的电堆、电解液和电池管理系统等关键系统所开展的技术研究最新进展,指出通过提高电堆电密和电解液短流程制备技术,可有效降低液流电池成本。电解液制... 阐述了全钒液流电池结构、工作原理和优缺点,综述了学术圈及产业界针对全钒液流电池的电堆、电解液和电池管理系统等关键系统所开展的技术研究最新进展,指出通过提高电堆电密和电解液短流程制备技术,可有效降低液流电池成本。电解液制备流程的改进和降本将是下一步重点研究方向。 展开更多
关键词 全钒液流电池 储能系统 电堆 电解液 电池管理系统
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全钒液流电池电解液分布的数值模拟 被引量:7
12
作者 徐波 齐亮 +1 位作者 姚克俭 谢晓峰 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期313-319,共7页
为了提高全钒液流电池双极板流道电解液分布均匀性,考察流体流动行为,本文基于计算流体力学,在传统平直并联流道基础上通过增加倾斜挡板和入口流堰,改进流道结构;同时探究钒电池用电解液在分段式多通道蛇形流道内流体水力学特征。数值... 为了提高全钒液流电池双极板流道电解液分布均匀性,考察流体流动行为,本文基于计算流体力学,在传统平直并联流道基础上通过增加倾斜挡板和入口流堰,改进流道结构;同时探究钒电池用电解液在分段式多通道蛇形流道内流体水力学特征。数值模拟结果表明:分段式多通道蛇形流道既可以保持传统蛇形流道流体均匀分配的性能,又能有效降低流阻,减少泵耗;合适的电解液流速及其均匀分布可以优化电解液活性物质浓度分布,提高电解液稳定性,增大钒电池能量效率。 展开更多
关键词 全钒液流电池 电解液 流道结构 计算流体力学 数值模拟
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钒电池用季铵化杂萘联苯聚芳醚酮酮阴离子交换膜 被引量:7
13
作者 张本贵 张守海 +3 位作者 邢东博 尹春香 韩润林 蹇锡高 《化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2011年第21期2583-2588,共6页
以氯甲基辛醚为氯甲基化试剂,对杂萘联苯聚芳醚酮酮(PPEKK)进行改性,制备了氯甲基化杂萘联苯聚芳醚酮酮(CMPPEKK).考察了氯甲基辛醚用量对氯甲基化程度的影响.1H NMR表明氯甲基成功引入到聚合物结构中.采用溶液法制备了CMPPEKK基膜,然... 以氯甲基辛醚为氯甲基化试剂,对杂萘联苯聚芳醚酮酮(PPEKK)进行改性,制备了氯甲基化杂萘联苯聚芳醚酮酮(CMPPEKK).考察了氯甲基辛醚用量对氯甲基化程度的影响.1H NMR表明氯甲基成功引入到聚合物结构中.采用溶液法制备了CMPPEKK基膜,然后将其进行三甲胺胺化,制备了季铵化杂萘联苯聚芳醚酮酮(QAPPEKK)阴离子交换膜.表征了QAPPEKK的基本性能:离子交换容量,含水率,面电阻.QAPPEKK膜的含水率随离子交换容量增加而升高,面电阻随离子交换容量的增加而降低.将QAPPEKK膜应用于全钒液流电池(VRB)中,电池的能量效率达到85.0%,电流效率为98.5%,电压效率为86.3%. 展开更多
关键词 杂萘联苯聚芳醚酮酮 氯甲基化 季铵化 阴离子交换膜 全钒氧化还原液流电池(VRB)
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利用失效钒电解液回收钒制备偏钒酸铵工艺 被引量:6
14
作者 杨明平 王远望 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期2982-2986,共5页
为了提取失效钒电解液中有价钒元素,对全钒氧化还原液流电池失效钒电解液的回收利用进行了研究。在常温常压条件下,以氯酸钠作氧化剂对失效钒电解液进行深度氧化,使低价钒全部转变成五价钒,然后通过浓缩、沉钒、干燥等工艺过程,得到具... 为了提取失效钒电解液中有价钒元素,对全钒氧化还原液流电池失效钒电解液的回收利用进行了研究。在常温常压条件下,以氯酸钠作氧化剂对失效钒电解液进行深度氧化,使低价钒全部转变成五价钒,然后通过浓缩、沉钒、干燥等工艺过程,得到具有高附加值的偏钒酸铵。分析了回收过程的工艺原理,探讨了回收工艺的工艺条件。结果表明:NaClO_3对失效钒电解液的氧化是影响钒回收率的关键工艺过程,V^(4+)∶NaClO_3的最佳摩尔比为1∶0.2,V^(3+)∶NaClO_3的最佳摩尔比为1∶0.4;沉钒的最佳工艺条件为:钒液浓度为25~30g/L,p H为8.0~8.5,沉钒温度为50~60℃,加铵系数K为1.0~1.2,沉钒时间为80~120min。该工艺具有钒回收率高、成本低、操作简便、对环境友好等优点,在最佳工艺条件下钒的回收率可高达99%左右,为全钒液流电池失效钒电解液的回收利用提供了一条新途径。 展开更多
关键词 全钒氧化还原液流电池 钒电解液 回收 沉钒 偏钒酸铵
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纳米多孔质子传导膜中钒离子和水分子迁移行为研究 被引量:6
15
作者 宋士强 陈晓 +2 位作者 郭伟男 范永生 王保国 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期9-14,共6页
研究全钒液流电池充电/放电过程,电解液中不同价态水合钒离子、氢离子、水分子在纳米孔径的质子传导膜中的渗透迁移行为,为膜材料性能改进以及电解液系统管理提供依据.通过测定全钒液流电池开路状态下的自放电、恒电流模式下的充电/放... 研究全钒液流电池充电/放电过程,电解液中不同价态水合钒离子、氢离子、水分子在纳米孔径的质子传导膜中的渗透迁移行为,为膜材料性能改进以及电解液系统管理提供依据.通过测定全钒液流电池开路状态下的自放电、恒电流模式下的充电/放电循环过程,分析钒离子渗透和水迁移影响因素,揭示电池运行过程纳米多孔质子传导膜中钒离子渗透及水迁移规律.结果表明:自放电过程主要发生钒离子浓度差作为推动力的传质扩散,水分子的跨膜净迁移量可忽略;在恒流模式下的充电/放电循环过程中,隔膜两侧阴极、阳极电解液中水合离子迁移、浓差扩散、渗透压效应均发生作用,导致阳极侧电解液向阴极侧发生净的水迁移,需要通过电解液管理保持电池系统正常运行. 展开更多
关键词 全钒液流电池 纳米多孔质子传导膜 钒离子渗透 水迁移
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全钒氧化还原液流电池碳素类电极的活化 被引量:6
16
作者 王刚 陈金伟 +3 位作者 朱世富 张洁 刘效疆 王瑞林 《化学进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2015年第10期1343-1355,共13页
近年来,全钒氧化还原液流电池(VRFB)作为一种新型的储能电池备受关注,作为VRFB的核心材料,电极的活化一直都是研究的热点。碳素类材料,如碳毡和石墨毡,以其低成本和高性能被广泛用作钒电池电极。通过活化处理增加碳素类电极表面的含氧... 近年来,全钒氧化还原液流电池(VRFB)作为一种新型的储能电池备受关注,作为VRFB的核心材料,电极的活化一直都是研究的热点。碳素类材料,如碳毡和石墨毡,以其低成本和高性能被广泛用作钒电池电极。通过活化处理增加碳素类电极表面的含氧、含氮官能团或引入各种催化剂可以显著提高V(Ⅴ)/V(Ⅳ)和V(Ⅲ)/V(Ⅱ)电对氧化还原反应的电化学活性和可逆性,进而提高VRFB的总体性能,最终促进VRFB的商业化进程。本文综述了VRFB碳素类电极的氧化活化法、掺杂活化法和碳纳米催化剂活化法等几种常用活化方法的研究进展,并对VRFB碳素类电极的进一步研究和应用前景进行了展望。 展开更多
关键词 全钒氧化还原液流电池 碳素类电极 氧化 掺杂 碳纳米催化剂 活化
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NaCl作为添加剂对钒电池正极电解液性能的影响 被引量:6
17
作者 陈孝娥 崔旭梅 +2 位作者 曾志勇 丁虎标 张贵刚 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期840-842,共3页
以NaCl作为钒电池正极电解液的添加剂,通过循环伏安、交流阻抗、稳定性等考察,研究了NaCl对电解液电导率、热稳定性及电化学性能的影响。研究结果表明:添加NaCl不会影响钒离子的氧化还原性质,但能提高电解液的电导率,有效减小电荷传递电... 以NaCl作为钒电池正极电解液的添加剂,通过循环伏安、交流阻抗、稳定性等考察,研究了NaCl对电解液电导率、热稳定性及电化学性能的影响。研究结果表明:添加NaCl不会影响钒离子的氧化还原性质,但能提高电解液的电导率,有效减小电荷传递电阻,提高双电层电容。当NaCl添加量为4%时,正极电解液的热稳定性和电化学活性显著提高,充放电性能得到改善。 展开更多
关键词 全钒氧化还原液流电池 电解液 添加剂 NACL
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全钒液流电池热管理研究进展
18
作者 代仕豪 曾义凯 《制冷与空调(四川)》 2024年第4期484-490,共7页
制定合理的热管理策略,是全钒液流电池长时、高效运行的重要保障。分析了全钒液流电池中电化学反应热、过电位热、交叉反应热以及旁路电流热的特点,介绍了不同场景下的热管理方案,对比了运行参数、主动散热和被动散热三种热管理方式的... 制定合理的热管理策略,是全钒液流电池长时、高效运行的重要保障。分析了全钒液流电池中电化学反应热、过电位热、交叉反应热以及旁路电流热的特点,介绍了不同场景下的热管理方案,对比了运行参数、主动散热和被动散热三种热管理方式的优缺点,分析了全钒液流电池运行时电流、电解液流动状态和环境温度对电池产热的影响,阐述了主动散热和被动散热研究现状,对待机状态时电堆产热特点和热管理方案进行了介绍。 展开更多
关键词 全钒液流电池 热管理 运行参数 散热
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碳化铬作为催化剂在全钒液流电池中的应用研究 被引量:5
19
作者 朱文杰 李瑾 +3 位作者 杨玉杰 高嘉怡 赵增坡 何章兴 《长沙理工大学学报(自然科学版)》 CAS 2022年第3期20-30,共11页
【目的】目前,石墨毡电极因其低廉的成本和优良的催化性能被广泛应用于全钒液流电池中,但较差的亲水性和较低的化学稳定性限制了其发展。为了提高石墨毡电极的性能,使用引入催化剂的方法对石墨毡电极进行改性。【方法】使用Cr_(3)C_(2)... 【目的】目前,石墨毡电极因其低廉的成本和优良的催化性能被广泛应用于全钒液流电池中,但较差的亲水性和较低的化学稳定性限制了其发展。为了提高石墨毡电极的性能,使用引入催化剂的方法对石墨毡电极进行改性。【方法】使用Cr_(3)C_(2)作为全钒液流电池VO^(2+)/VO_(2)^(+)氧化还原电对的正极催化剂;通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜和能量色散X射线谱对Cr_(3)C_(2)进行表征;并对改性后的电极进行电化学测试和充放电测试。【结果】Cr_(3)C_(2)的加入能够有效提高电极的电化学活性。在电化学测试中,Cr_(3)C_(2)在VO^(2+)/VO_(2)^(+)氧化还原过程中表现出良好的电化学活性和可逆性。在充放电测试中,改性电池在50次充放电循环后的放电容量为92.1 mA·h,比空白电池的大了17.1 mA·h。改性电池循环后的电压效率达到了86.14%,大于空白电池的80.84%。【结论】Cr_(3)C_(2)是一种能提高全钒液流电池电化学性能的、有前途的正极催化剂。 展开更多
关键词 化学电源 全钒液流电池 碳化铬 石墨毡 电极改性
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全钒液流电池用离子交换膜的研究进展 被引量:5
20
作者 李彦 徐铜文 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期3296-3304,共9页
由于全钒氧化还原液流电池(VRB)具有大规模储能和稳定发电的特点,引起了国内外的广泛关注。离子交换膜(IEM)是VRB中的重要组件,它不仅要隔开阴阳极电解液,而且还要传输离子以构成闭合回路。对全钒液流电池用离子交换膜做了系统介绍。从... 由于全钒氧化还原液流电池(VRB)具有大规模储能和稳定发电的特点,引起了国内外的广泛关注。离子交换膜(IEM)是VRB中的重要组件,它不仅要隔开阴阳极电解液,而且还要传输离子以构成闭合回路。对全钒液流电池用离子交换膜做了系统介绍。从离子交换膜的基本功能出发,详细阐述了近年来国内外全钒液流电池用离子交换膜的研究进展及目前面临的问题,并展望了全钒液流电池大规模商业化应用的前景。 展开更多
关键词 全钒液流电池 离子交换膜 大规模储能
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