【摘 要】
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利用具有相近厚度和离子交换容量而不同支链长度的全氟磺酸膜(短支链Aquivion记作[SSC-M2]和长支链Nafion115),考察了支链长度对于隔膜形貌和全钒液流储能电池环境下膜电化学性能的影响.小角X射线散射和透射电镜结果显示,短支链全氟磺酸膜具有更小半径的离子簇,更窄的离子通道和更小程度的亲/疏水相分离.因此,缩短全氟磺酸膜的支链有利于提高膜的离子选择性,减小钒电池两侧钒离子的互串作用.短
【机 构】
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中国科学院大学,大连化学与物理研究所,大连洁净能源国家实验室,储能技术研究部.中山路457号,辽宁 大连116023;中国科学院大学,北京100049
【出 处】
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第30届全国化学与物理电源学术年会
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利用具有相近厚度和离子交换容量而不同支链长度的全氟磺酸膜(短支链Aquivion记作[SSC-M2]和长支链Nafion115),考察了支链长度对于隔膜形貌和全钒液流储能电池环境下膜电化学性能的影响.小角X射线散射和透射电镜结果显示,短支链全氟磺酸膜具有更小半径的离子簇,更窄的离子通道和更小程度的亲/疏水相分离.因此,缩短全氟磺酸膜的支链有利于提高膜的离子选择性,减小钒电池两侧钒离子的互串作用.短支链的隔膜表现出与长支链Nafion115相似的质子传导率以及更低的钒渗透性.所以用SSC-M2组装的单电池具有更优异的库仑效率和相近的电压效率,因而具有更高的能量效率.通过在线物质迁移实验发现,SSC-M2的水迁移和钒迁移程度明显要低于长支链的Nafion115,并且在长期充放电循环中表现出较高的容量保持率,从而可以缓解Nafion膜在长期运行中存在的容量衰减问题.
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