纳米颗粒在溶胶中分散性研究开题报告
2020-05-21 22:13:47
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
1.研究背景
能源是人类生存和发展的物质基础,能源的开发和利用推进了人类社会的发展。随着人们生活水平稳步提高,风能、太阳能等可再生能源利用领域扩大,为了持续稳定利用此类可再生能源,必须大力开发大规模储能装置,提高能源使用效率。
目前,人们开发了物理储能、化学储能和电磁储能三大储能技术。根据国际储能联合会的研究报告,化学储能中的液流储能系统是最为理想的大规模储能形式。与其他储能技术相比,液流储能系统有以下优点:(1)容量可独立设计(2)使用寿命长(3)可深度放电(4)电池配件制作技术成熟,环境污染小。液流电池储能系统主要通过与可再生能源发电系统配套使用,使其能够稳定配电,在电网调峰,应急电源等领域有广阔应用前景。
钒电池最早由澳大利亚新南威尔士大学的skyllas-kazacos提出。日本从1985年起开发研究钒电池储能系统,美国和澳大利亚都经过多年的研究,已完成了钒电池的实用化研究并已实现工业化应用。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
钒电解液既是全钒液流电池的核心也是电极活性物质,是一个多价态、高浓度、高稳定性的溶液体系。在电堆运行良好的情况下,钒电解液的质量性能好坏和浓度大小对电池性能的好坏有着直接的影响。所以钒电解液的研究对钒电池的开发、研究和提高性能具有非常重要的意义。
钒电池难以商品化的瓶颈之一是多次循环后电池充放电容量衰减,能量效率下降,使得寿命减短,运行成本变高。这主要是由于电池长时间充、放电过程中,正、负极电解质中钒离子迁移严重,从而导致正、负极电解质离子浓度和体积不平衡引起的,因此提高电解液的稳定性,抑制钒离子的穿透和电池的容量衰减是本次实验的研究重点。目前很多研究者在不断的尝试往钒电解液中加入少量的添加剂的方法,来提高钒电解液的稳定性,减少活性物质的析出。
本次研究为寻找合适的添加剂,例如硫酸铝,硫酸镁,硫酸钠等,采用循环伏安法考察添加剂对电解液电化学性能影响,观察添加剂对钒电池性能,稳定性的影响,重点是观察添加剂对电池充放电的影响,观察其容量衰减。