图表:钒电池离子膜主要性能要求
关键
指标 |
性能要求 |
钒离子渗透率 | 对钒离子和水分子的渗透率要低,降低自放电倾向 |
选择性离子传输能力 | 对离子或选择性阴离子(硫酸根离子)有高的传输能力,减小膜的电阻,降低因膜内阻造成的效率损失,提高电池效率 |
化学稳定性 | 优良的循环稳定性和化学稳定性,使得薄膜在酸性条件下的寿命长 |
制造成本 | 较低的制造成本,有利于隔膜和钒电池的广泛应用 |
两性离子交换膜拥有两种类型的官能团,带正电的官能团能阻挡钒离子传输,从而抑制钒离子的交叉污染,而带负电的官能团可以保证较高的离子传导率,增强膜的导电性。然而,离子传输能力与离子选择性具有矛盾性,很难兼顾,导致两性离子交换膜两种官能团的配比多样,膜制造工艺复杂,成本较高。
隔膜
类型 |
优点 | 缺点 | 代表膜材质 |
阳离子交换膜 | 良好的化学稳定性、离子传输能力强 | 离子选择性较差 | 全氟磺酸膜 |
阴离子交换膜 | 离子选择性强,防止钒离子的交叉污染 | 电导率较低
内阻大 |
季铵盐功能化膜 |
两性离子交换膜 | 具备阳离子、阴离子交换膜的优点,离子传输能力和离子选择性方面较好 |
|
磺化聚酰亚胺膜 |
全钒液流电池用离子交换膜主要可分为含氟离子交换膜和非氟离子交换膜。在含氟离子交换膜中,按照膜材料树脂氟化程度的不同,可以大体分为全氟磺酸离子交换膜、部分氟化离子交换膜和非氟离子交换膜三类。
2、部分氟化离子交换膜:部分氟化的离子交换膜具有较低的成本,同时具有良好的化学稳定性能,从而可以应用在全钒液流电池中。
3、非氟离子交换膜:相较于全氟材料,非氟离子交换膜源头采用非氟树脂材料,摒弃了传统含氟材料所存在的弊端从根本上降低成本。非氟离子交换膜具有离子选择性高、机械稳定性好及成本低廉等特点,较早应用于燃料电池体系中。
液流电池(Flow Battery)是一种可充电电池,它通过液体电解质的流动来存储电能。与传统的固态电池(如锂离子电池)不同,液流电池的能量存储组件(电解质)是分离的,通常储存在外部容器中,在充放电过程中通过电池单元循环。
液流电池是一种活性物质存在于液态电解质中的电池技术,电解液在电堆外部,在循环泵的推动下流经电堆,实现化学能与电能的转换。国际上液流电池主要有全钒液流电池、锌溴电池、铁铬电池、多硫化钠溴电池4种技术路线。 其中全钒液流电池目前产业链建设和技术成熟度相对较高。全钒液流电池系统由功率单元(电堆),能量单元(电解液和电解液储罐),电解液输送单元(管路、阀、泵、传感器等辅助部件)以及电池管理系统等组成。其中,电堆由离子交换膜、电极、双极板、电极框、密封等材料构成。液流电池生产线包括(双极板,膜裁切,碳毡裁切,电堆堆叠组装)等。欢迎申请加入微信群。 另外欢迎加入通讯录:https://www.aibang360.com/contacts/100278100042 双极板 设备 材料 检测 加工 液流电池 质子膜 隔膜材料 电堆 电解液 激光设备 其他