大规模蓄电储能全钒液流电池研究进展 被引量：35

1

作者 朱顺泉 孙娓荣 +2 位作者 汪钱 尹海涛 王保国 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期207-211,共5页

全钒液流电池是一种新型蓄电储能设备,不仅可以用作太阳能、风能发电过程配套的储能装置,还可以用于电网调峰,提高电网稳定性,保障电网安全。本文综述全钒液流电池的国内外技术发展状况,包括研究开发历史、电池关键材料和典型工艺过程;... 全钒液流电池是一种新型蓄电储能设备,不仅可以用作太阳能、风能发电过程配套的储能装置,还可以用于电网调峰,提高电网稳定性,保障电网安全。本文综述全钒液流电池的国内外技术发展状况,包括研究开发历史、电池关键材料和典型工艺过程;展望大规模蓄电储能的电池技术未来发展趋势。 展开更多

关键词 液流电池 蓄电储能 可再生能源

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全钒液流电池开路电压模型 被引量：19

2

作者 陈金庆 朱顺泉 +1 位作者 王保国 杨基础 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期211-215,共5页

建立全钒液流电池六参数开路电压计算模型,揭示开路电压由电池总电势和VO2+/VO2+电极电势决定,并与电解液中钒离子透膜扩散行为密切相关。模型计算得到开路电压存在两个电压平台和一个转折点,与实验结果较为一致。利用该模型计算了电池... 建立全钒液流电池六参数开路电压计算模型,揭示开路电压由电池总电势和VO2+/VO2+电极电势决定,并与电解液中钒离子透膜扩散行为密切相关。模型计算得到开路电压存在两个电压平台和一个转折点,与实验结果较为一致。利用该模型计算了电池开路时电解液中4种钒离子浓度随时间的变化关系,指出电池电解液不均衡性是由不同价态钒离子在膜相的Donnan平衡和透膜扩散系数不同产生的。该模型可为优化电池操作提供理论指导,并可为电池长期运行时电解液管理提供工程指导。 展开更多

关键词 全钒液流电池 开路电压 理论模型 电解液不均衡性

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全钒氧化还原液流储能电堆 被引量：11

3

作者 吕正中 胡嵩麟 +2 位作者 武增华 陈立泉 邱新平 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期318-321,共4页

采用高密度石墨板为集流板,质子交换膜为隔膜,多孔碳材料为电极,组装成全钒氧化还原液流电池,研究了不同质子交换膜、多孔碳材料和电解液的流量对电池性能的影响,用15个单电池组装成了全钒氧化还原液流储能电堆,电堆的电极和隔膜的有效... 采用高密度石墨板为集流板,质子交换膜为隔膜,多孔碳材料为电极,组装成全钒氧化还原液流电池,研究了不同质子交换膜、多孔碳材料和电解液的流量对电池性能的影响,用15个单电池组装成了全钒氧化还原液流储能电堆,电堆的电极和隔膜的有效面积均为546cm2,并对电堆的充放电性能进行测试和表征。结果表明,以PVDF-g-PSSA膜为隔膜,聚丙烯腈石墨毡为电极的全钒氧化还原液流储能电堆充放电可逆性能好,能量效率随着充放电电流密度增加而减小,电流密度在40mA/cm2左右时,能量效率高达82.3%,电堆的库仑效率随电流密度增加而增加,电流密度超过100mA/cm2时,库仑效率可达94.5%。 展开更多

关键词 钒氧化还原液流储能电堆 集流板 能量效率 库仑效率 多孔碳电极

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全钒液流电池复合材料双极板研究 被引量：12

4

作者 徐冬清 范永生 +1 位作者 刘平 王保国 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期308-313,共6页

研究导电性高、耐腐蚀性强的双极板对发展全钒液流电池等大规模蓄电储能装备具有重要意义。在聚偏氟乙烯(PVDF)高分子基体中加入炭黑(CB)、鳞片石墨(GP)、膨胀石墨(EG)等导电填料,均匀分散后制备导电双极板,考察了导电填料种类、含量、... 研究导电性高、耐腐蚀性强的双极板对发展全钒液流电池等大规模蓄电储能装备具有重要意义。在聚偏氟乙烯(PVDF)高分子基体中加入炭黑(CB)、鳞片石墨(GP)、膨胀石墨(EG)等导电填料,均匀分散后制备导电双极板,考察了导电填料种类、含量、粒度大小、分散方式对双极板导电性能的影响规律,利用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征导电填料本体和微观分散形态。结果表明使用粒径较小的可膨胀石墨有利于提高导电率,溶解法和悬浮液法均能保证导电填料的良好分散,所制备的双极板具有相近的导电性能,但后者易于进行大规模工业化生产。使用400目可膨胀石墨为导电填料制作双极板,当其质量含量为50%时,电导率达到92 S·cm-1,弯曲强度为52 MPa。所研究的导电塑料双极板能够完全阻隔钒离子渗透,具有良好抗氧化性能,有望在全钒液流电池的实际开发过程中应用。 展开更多

关键词 液流电池 双极板 复合材料 电导率

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微电网孤岛模式下全钒液流电池逆变器控制 被引量：6

5

作者 周峰 王科 +1 位作者 朱桂萍 陈建业 《中国电力》 CSCD 北大核心 2011年第3期81-85,共5页

储能单元在微电网中能起到平定负荷、改善电能质量的作用,其中全钒液流电池以其诸多高性能在微电网有广泛应用前景。提出一种在微电网孤岛模式下全钒液流电池逆变器的双环控制策略。内环控制在对电流进行d、q坐标系分量进行解耦基础上,... 储能单元在微电网中能起到平定负荷、改善电能质量的作用,其中全钒液流电池以其诸多高性能在微电网有广泛应用前景。提出一种在微电网孤岛模式下全钒液流电池逆变器的双环控制策略。内环控制在对电流进行d、q坐标系分量进行解耦基础上,设计了PI控制器;外环控制基于类似发电机的功率、频率下垂曲线,并根据微电网低压系统的特点,采用电压-有功和频率-无功控制方式。仿真及装置实验的结果证明了双环控制策略的有效性。 展开更多

关键词 微电网 全钒液流电池 逆变器 双环控制

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钒氧化还原液流储能电池 被引量：37

6

作者 张华民 赵平 +1 位作者 周汉涛 衣宝廉 《能源技术》 2005年第1期23-26,共4页

介绍了钒氧化还原液流储能电池(VRB)的原理及特点,并与其他储能电池体系进行了比较;论述了VRB的国内外研发现状。由于VRB具有循环寿命长、能量效率高、深度放电性能好、运行费用少及环境危害小等优点,使VRB非常适合用于风力发电场及太... 介绍了钒氧化还原液流储能电池(VRB)的原理及特点,并与其他储能电池体系进行了比较;论述了VRB的国内外研发现状。由于VRB具有循环寿命长、能量效率高、深度放电性能好、运行费用少及环境危害小等优点,使VRB非常适合用于风力发电场及太阳能光伏发电站以及电网调峰等的储能,其开发及在储能领域应用具有十分重要意义。 展开更多

关键词 钒氧化还原液流电池 原理

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锌镍单液流电池模块化系统管路设计优化 被引量：2

7

作者 姚寿广 刘卫 +1 位作者 程杰 蔡雯雯 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期83-87,共5页

以2 k W锌镍单液流电池模块化系统为对象,基于单边和双边供液管路设计方案,搭建锌镍单液流电池储能单元模块化系统仿真分析模型,用Flowmaster仿真软件分别对不同泵、总管管径和支管管径进行对比优化,以实现流量、流速配平为目标,探讨控... 以2 k W锌镍单液流电池模块化系统为对象,基于单边和双边供液管路设计方案,搭建锌镍单液流电池储能单元模块化系统仿真分析模型,用Flowmaster仿真软件分别对不同泵、总管管径和支管管径进行对比优化,以实现流量、流速配平为目标,探讨控制球阀实现流量配平的方法。优选采用循环泵MP-20RX的双边供液系统为最佳方案,以提高泵的工作效率及管网系统的经济性、实用性和可行性。 展开更多

关键词 锌镍单液流电池 Flowmaster 储能系统 建模仿真

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全钒液流电池双极板流道的建模及其优化 被引量：1

8

作者 刘记 左春柽 +3 位作者 于海明 左雨欣 张昭 刘鹏 《装备制造技术》 2012年第12期1-4,14,共5页

在传统流道的基础上,对全钒液流电池的双极板流道进行了两次优化。通过采用数值模拟方法对双极板流场进行分析研究,并根据分析结果,将优化的流道结构与传统的流道结构进行比较。结果表明,优化流道后的的性能高于常用的两种传统流道。

关键词 全钒液流电池 双极板流道优化 电解液流体力学 动力学仿真

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质子交换膜对钒氧化还原液流电池性能的影响 被引量：19

9

作者 吕正中 胡嵩麟 +3 位作者 罗绚丽 武增华 陈立泉 邱新平 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期145-148,共4页

采用溶液接枝聚合法制备了一种新型的质子交换膜PVDF-g-PSSA,测定了PVDF-g-PSSA膜、Nafion 117膜和PE01均相膜的离子交换能力和电导率,并分别研究了以这3种膜为隔膜的钒电池的电化学性能.实验结果表明,PVDF-g-PSSA膜具有优良的质子电导... 采用溶液接枝聚合法制备了一种新型的质子交换膜PVDF-g-PSSA,测定了PVDF-g-PSSA膜、Nafion 117膜和PE01均相膜的离子交换能力和电导率,并分别研究了以这3种膜为隔膜的钒电池的电化学性能.实验结果表明,PVDF-g-PSSA膜具有优良的质子电导率和离子交换能力,室温下其离子交换能力和质子电导率分别为1.13 mmol/g和3.22×10-2S/cm,在不同的充放电电流密度下,以PVDF-g-PSSA膜为隔膜的钒电池的库仑效率和能量效率明显高于Nafion 117膜和PE01均相膜为隔膜的钒电池;PVDF-g-PSSA膜阻钒离子的渗透性能与PE01均相膜基本一致,都明显优于Nafion 117膜的阻钒离子渗透能力. 展开更多

关键词 钒氧化还原液流电池 PVDF-g-PSSA质子交换膜 离子交换能力 电导率

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可逆式再生氢氧燃料电池初步研究 被引量：7

10

作者 邵志刚 衣宝廉 韩明 《电化学》 CAS CSCD 1998年第4期444-448,共5页

再生氢氧燃料电池（ＲＦＣ）是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充放电池，使２Ｈ２＋Ｏ２→２Ｈ２Ｏ＋电能与其逆过程得以循环进行，换言之，氢氧燃料电池的燃料氢气和氧化剂氧气可通过水电解技术得以“再生”，起到蓄能... 再生氢氧燃料电池（ＲＦＣ）是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充放电池，使２Ｈ２＋Ｏ２→２Ｈ２Ｏ＋电能与其逆过程得以循环进行，换言之，氢氧燃料电池的燃料氢气和氧化剂氧气可通过水电解技术得以“再生”，起到蓄能作用．ＲＦＣ主要用于航天领域，与目... 展开更多

关键词 质子交换膜 RFC 再生氢氧 燃料电池 PEMRFC

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全钒液流电池电解液流场结构优化设计 被引量：8

11

作者 陈金庆 王保国 吕宏凌 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2011年第9期52-55,共4页

全钒液流电池电解液流场结构合理可使电流密度、钒电解液分布均匀,降低极化,提高电池性能。设计3种不同的电解液流场,研究流场结构对电池极化、充放电电流电压、功率密度和能量效率的影响。结果表明蛇形流场结构简单且易于加工,可使钒... 全钒液流电池电解液流场结构合理可使电流密度、钒电解液分布均匀,降低极化,提高电池性能。设计3种不同的电解液流场,研究流场结构对电池极化、充放电电流电压、功率密度和能量效率的影响。结果表明蛇形流场结构简单且易于加工,可使钒电解液均匀分布,增强电解液对流传质能力,能较充分利用钒电解液储能容量,电池的输出功率密度最高可达31.6 mW/cm2,与传统平行流场相比,电池电流效率提高13.9%,电压效率提高6.3%,能量效率提高14.8%,放电容量提高了35.3%。 展开更多

关键词 全钒液流电池(VRB) 流场结构 优化设计 蛇形流场 电池性能

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供水流量对URFC模式切换影响实验研究 被引量：2

12

作者 李辉艳 郭航 +1 位作者 叶芳 马重芳 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期846-850,共5页

本文利用一个有效面积为25 cm2并具有可视化窗口的一体式再生燃料电池(Unitized Regenerative Fuel Cell,URFC),通过实验手段研究了其从燃料电池模式向电解池模式切换过程中,供水流量对电池电压及流道内气液两相流的影响.结果表明,燃料... 本文利用一个有效面积为25 cm2并具有可视化窗口的一体式再生燃料电池(Unitized Regenerative Fuel Cell,URFC),通过实验手段研究了其从燃料电池模式向电解池模式切换过程中,供水流量对电池电压及流道内气液两相流的影响.结果表明,燃料电池模式向电解池模式切换时供水流量的大小对切换后电解池模式的电压有一定影响。小流量供水时,水到达电池内部所需时间过长,电解池模式并不能够持续运行;随着供水流量的增大,水到达电池内部时间越来越快,切换后电解池模式电压的变化越来越小,在液态水进入电池氧电极侧后,电解池的电压趋于稳定。 展开更多

关键词 一体式再生燃料电池 模式切换 气-液两相流 供水流量

原文传递

基于吸附-扩散机理研究钒离子透膜传质过程(Ⅱ)——钒离子透膜传质实验研究 被引量：1

13

作者 陈金庆 吕宏凌 +1 位作者 王保国 尹海涛 《当代化工》 CAS 2011年第9期893-895,898,共4页

吸附-扩散模型基于离子交换膜固定电荷理论,涉及离子选择性系数和透膜扩散通量,通过三种离子交换膜内VO2+吸附平衡和透膜扩散实验,由吸附-扩散模型计算钒离子透膜扩散系数,揭示钒离子透膜传质过程。膜面FT-IR红外谱揭示基膜内不饱和键及... 吸附-扩散模型基于离子交换膜固定电荷理论,涉及离子选择性系数和透膜扩散通量,通过三种离子交换膜内VO2+吸附平衡和透膜扩散实验,由吸附-扩散模型计算钒离子透膜扩散系数,揭示钒离子透膜传质过程。膜面FT-IR红外谱揭示基膜内不饱和键及RSO3-交换能力是影响膜稳定性和VO2+膜内吸附量主要因素,膜面光滑、平整能有效地降低VO2+吸附,抑制膜内水吸附和VO2+透膜扩散。该模型能较真实揭示钒离子透膜传质过程,可快速有效的筛选电池隔膜,并指导高性能钒电池隔膜制备。 展开更多

关键词 全钒液流电池(VRB) 离子交换膜 吸附平衡 扩散系数 电池性能

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磺化聚芳醚类复合质子交换膜的研究进展 被引量：3

14

作者 李炎 卢钥雯 +1 位作者 梁虎南 于大禹 《东北电力大学学报》 2020年第5期69-75,共7页

燃料电池作为清洁能源受到广泛关注,质子交换膜是燃料电池的核心部件.目前采用的全氟磺酸质子交换膜具有优异的化学稳定性和良好的导电性能,但存在成本高、阻醇性能差和高温下性能严重衰退等问题.因此,开发新型质子交换膜成为目前研究... 燃料电池作为清洁能源受到广泛关注,质子交换膜是燃料电池的核心部件.目前采用的全氟磺酸质子交换膜具有优异的化学稳定性和良好的导电性能,但存在成本高、阻醇性能差和高温下性能严重衰退等问题.因此,开发新型质子交换膜成为目前研究的热点.文中对磺化聚芳醚类质子交换膜在燃料电池中的应用研究进展进行了综述,重点介绍了磺化聚芳醚砜(SPAES)、磺化聚芳醚酮(SPAEK)、磺化聚醚醚酮(SPEEK)、磺化聚苯硫醚(SPPS)、磺化聚芳醚腈(SPAEN)等材料通过掺杂不同物质制备成的复合质子交换膜,分析了这些膜在性能上的差异,最后对质子交换膜的发展趋势进行了展望. 展开更多

关键词 芳醚类聚合物 燃料电池 质子交换膜

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基于吸附-扩散机理研究钒离子透膜传质过程(Ⅰ)——离子膜吸附-扩散模型 被引量：1

15

作者 陈金庆 王保国 吕宏凌 《当代化工》 CAS 2011年第8期859-861,共3页

钒离子透膜传质是导致钒电池能量损失的关键因素之一,在分析钒离子透膜传质过程的基础上,根据离子交换膜固定电荷理论提出钒离子透膜传质的吸附-扩散模型。由膜内离子Donnan平衡,引入选择性系数研究膜内钒离子吸附过程;考虑膜面浓差电... 钒离子透膜传质是导致钒电池能量损失的关键因素之一,在分析钒离子透膜传质过程的基础上,根据离子交换膜固定电荷理论提出钒离子透膜传质的吸附-扩散模型。由膜内离子Donnan平衡,引入选择性系数研究膜内钒离子吸附过程;考虑膜面浓差电势影响,由Nernst-Planck方程描述膜内钒离子和氢离子交互传质过程,将钒离子透膜扩散过程与膜内吸附过程相关联,通过简化计算方法求解钒离子透膜扩散系数,该模型较真实地反映钒离子透膜扩散本质,可用于指导高性能钒电池隔膜快速筛选和制备。 展开更多

关键词 全钒液流电池(VRB) 吸附-扩散模型 Donnan平衡 Nernst-Planck方程 浓差电势

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聚合物锂离子电池凝胶电解质的研究进展 被引量：3

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作者 尚昕 刘晓红 +2 位作者 饶国华 易均 王振希 《江西科学》 2014年第4期443-449,共7页

凝胶聚合物电解质(GPE)因具有良好的力学加工性能、安全性能和较高的室温离子电导率而受到广泛关注。针对国内外通过修饰聚合物基体、优化有机增塑剂、改善锂盐、改善复合离子液体、加入无机粒子的方式对GPE的改性研究进行了相关总结与... 凝胶聚合物电解质(GPE)因具有良好的力学加工性能、安全性能和较高的室温离子电导率而受到广泛关注。针对国内外通过修饰聚合物基体、优化有机增塑剂、改善锂盐、改善复合离子液体、加入无机粒子的方式对GPE的改性研究进行了相关总结与分析。 展开更多

关键词 凝胶聚合物电解质 锂离子电池 优化与改性

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日本铁铬氧化还原液流电池的研究进展：Ⅰ.电池研制进展 被引量：13

17

作者 林兆勤 江志韫 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 1991年第2期32-39,47,共9页

关键词 铁铬 氧化还原 液流电池 研制 电池

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不同投资主体电池储能系统的经济性 被引量：12

18

作者 孙丰杰 马静 +1 位作者 徐加银 叶斌 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期117-121,共5页

基于不同投资主体,着重分析电网侧和新能源电厂侧电池储能系统的经济性,考虑并量化储能各方面的效益和成本。电网侧模型包括低储高发套利、减少常规备用容量、减少电网停电损失、降低电网网损和延缓电网升级投资等5个方面的效益,以及投... 基于不同投资主体,着重分析电网侧和新能源电厂侧电池储能系统的经济性,考虑并量化储能各方面的效益和成本。电网侧模型包括低储高发套利、减少常规备用容量、减少电网停电损失、降低电网网损和延缓电网升级投资等5个方面的效益,以及投资建设和运行维护等2个部分的成本;新能源电厂侧模型包括减少新能源发电旋转备用容量、减少新能源并网通道的建设容量、减少碳排放的环境效益和假想峰谷上网电价下的低储高发套利等4个部分的效益。以安徽金寨地区实例仿真分析,结果表明:目前电池储能系统能够盈利但成本较高,投资回报率偏低。 展开更多

关键词 电池储能 投资主体 新能源 经济性

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日本铁路氧化还原液流电池的研究进展：...

19

作者 林兆勤 江志韫 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 1991年第6期32-40,共9页

关键词 铁路氧化还原 液流电池 电池结构

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常温二次锂电池的进展

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作者 申承民 康永峰 《盐湖研究》 CSCD 1991年第4期42-50,共9页

关键词 锂电池 二次电池 常温

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