導(dǎo)讀:俄羅斯研究人員聲稱,他們已經(jīng)開發(fā)出一種更便宜、更快的方法來組裝用于釩氧化還原流電池的膜電極組件的場(chǎng)流板層,并聲稱其性能優(yōu)于傳統(tǒng)組件。俄羅斯一研究所的科學(xué)家提出了一種生產(chǎn)用于釩氧化還原流電池的膜電極組件(MEA)關(guān)鍵部件的新方法。

來自俄羅斯科學(xué)院(RAS)化學(xué)物理問題研究所的研究人員聲稱,他們的組裝石墨流場(chǎng)板的方法比現(xiàn)有的方法更快、更便宜,而且將使這項(xiàng)技術(shù)更容易研究。

流場(chǎng)板是將電解液泵入電極進(jìn)行氧化或還原的膜電極組件中的一層,通常在致密石墨板中進(jìn)行研磨,俄羅斯集團(tuán)稱這一過程非常耗時(shí)。

RAS的研究人員已經(jīng)提出用柔性石墨材料的幾層薄層來組裝這些板,并在石墨箔片上切割出用于分配電解質(zhì)的通道,從而使流場(chǎng)結(jié)構(gòu)的修改變得容易。

研究論文的合著者羅曼·皮丘戈夫(RomanPichugov)說:“它們內(nèi)部的必要圖案被激光切割,然后這些層相互疊加以獲得所需的電場(chǎng)。這種新工藝只要幾分鐘,比傳統(tǒng)的石墨研磨工藝少得多。此外,使用了更便宜的材料,因此,流場(chǎng)的變化和選擇余地更大。”

研究人員聲稱,測(cè)試證實(shí)了與新型流場(chǎng)板一起使用的釩硫酸電解質(zhì)“在流場(chǎng)參數(shù)相同的情況下,性能優(yōu)于傳統(tǒng)石墨板電池”。

研究人員的大量研究致力于改善釩氧化還原液流電池(VRFB)的性能。在這項(xiàng)工作中,我們提出了一種用于測(cè)試VRFB膜電極組件的電池的設(shè)計(jì),該電池可以在最短的時(shí)間和最少的材料下優(yōu)化流場(chǎng),充放電測(cè)試條件以及組件(電極,膜)的性質(zhì)花費(fèi)。所提出的電池的本質(zhì)在于,通過在石墨箔(GF)的薄片上切割成形的孔口來形成分配電解質(zhì)的通道系統(tǒng)。

這種方式允許容易地修改流場(chǎng)配置。蛇形,叉指式和流通式系統(tǒng)的極化曲線是根據(jù)此類研究中使用的程序測(cè)量的。用釩硫酸電解液測(cè)試的帶有GF板的電池具有相同流場(chǎng)參數(shù)的傳統(tǒng)石墨板優(yōu)于電池。

研究合著者德米特里·科涅夫(DmitryKonev)說:“我們提出了一種全新的MEA設(shè)計(jì),它將促進(jìn)研究過程,并大大降低新研究小組進(jìn)入這一領(lǐng)域的門檻。在未來,這將有助于取得重大進(jìn)展,并將分布式能源從利基定位到高度商業(yè)化,包括在俄羅斯。”

在《歐洲化學(xué)》發(fā)表的研究論文《電解液流場(chǎng)變化:用于測(cè)試和優(yōu)化釩氧化還原流電池膜電極組裝的電池》中描述了這種新型場(chǎng)流板的裝置,其峰值功率密度為出734毫瓦/平方厘米,能效為84．3%。

RAS集團(tuán)現(xiàn)在將與莫斯科燃料動(dòng)力電池公司InenergyLLC合作開發(fā)一種20瓦的釩流電池,該電池包括他們的10個(gè)設(shè)備。