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学科主题: 化学工程
题名: 全钒液流电池用离子传导隔膜的离子传输网络的构建及离子传输特性的研究
作者: 徐万兴
答辩日期: 2014-05-17
导师: 李先锋
专业: 化学工程
授予单位: 中国科学院研究生院
学位: 硕士
摘要: 隔膜是全钒液流电池(VFB)的关键材料之一,其性能和成本直接影响着VFB系统的性能和成本。多孔离子传导隔膜利用孔径筛分效应来实现钒离子和氢离子的选择性透过,解决了由于离子交换基团的引入而导致氧化稳定性降低的问题,成为目前VFB用隔膜研究的重点。目前,多孔离子传导隔膜在VFB环境下的离子传输机理及其构效关系尚未明确,缺乏全面深入的研究,阻碍了多孔离子传导隔膜的普及应用。本论文中,作者研究了离子传输特性对VFB性能的影响,并在此基础上,构建了孔径可控、表面电荷特性可控的离子传输网络,从而为多孔离子传导膜在液流电池环境下的离子传输机理的探索提供了新思路。通过关联各价钒离子的动态扩散速率、膜两侧电解质溶液浓度变化、膜两侧唐南电势等参数,建立了半经验的VFB电池性能的动态预测模型。利用浸没沉淀相转化法制备了聚醚砜(PES)多孔离子传导隔膜,通过控制聚合物的浓度和磺化聚醚醚酮(SPEEK)的含量实现了隔膜微观形态的调控,并研究其形态结构与VFB性能之间的关系。采用溶剂响应层层自组装的方法,将聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDDA)/聚丙烯酸(PAA)多层聚电解质引入到PES多孔离子传导隔膜的孔内和膜表面,构建了互串结构的离子传输网络,并研究其构效关系。
语种: 中文
内容类型: 学位论文
URI标识: http://cas-ir.dicp.ac.cn/handle/321008/119937
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徐万兴. 全钒液流电池用离子传导隔膜的离子传输网络的构建及离子传输特性的研究[D]. 中国科学院研究生院. 2014.
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