钒氧化还原液流电池 (VRFB) 电解质在高温 (> 40°C) 下热稳定性不足仍然是该技术开发和商业化的挑战,否则该技术将为间歇性可再生能源的长期储存带来广泛的技术优势。本文提出了一种组合添加剂的新概念,它显著提高了电池的热稳定性,使其能够在迄今为止测试的最高温度 (50°C) 下安全运行。这是通过结合两种化学性质不同的添加剂——无机磷酸铵和聚乙烯吡咯烷酮 (PVP) 表面活性剂实现的,它们共同减缓溶液中氧钒物质的质子化和聚集,从而显着抑制有害沉淀物的形成。具体来说,在 50°C 的静态条件下,沉淀率降低了近 75%。这一改进反映在完整的 VRFB 设备在 50°C 下连续运行超过 300 小时的稳健运行中,在 100 mA cm-2 电流密度下实现了令人印象深刻的 83% 的电压效率,并且在电极/流动框架或电解质槽中均未检测到沉淀。
锌 - 碘流量电池(ZIFB)在过去几年中正在研究,因为它是作为未来电化学能源存储的潜在候选人的适用性。在骑自行车期间,影响ZIFB可靠性的最大挑战之一是通过膜的大量水迁移,因为驱虫剂和天主解中的摩尔浓度差异,这会使每个隔间中的渗透压失衡。考虑到质量平衡,我们建议通过将额外的溶质添加到下离子浓度的隔室中,以使电解质的总离子浓度均衡,以限制水交叉。通过评估循环后电解质和半细胞电荷电解质的实验验证,对该电解质浓度平衡策略进行了平衡策略,这证实了有效抑制从天主教徒到Anolyte的水迁移的有效抑制。此外,通过Nafion 117对离子和水传输机理进行深入分析,证实与溶剂化的Zn 2 +离子相比,离子半径的溶剂化的K +离子是主要的迁移载体。因此,添加额外的Ki溶质有益于抑制大型水合Zn 2 +离子的主要运输以及较高的水。最后,在与平衡摩尔浓度的电解质组装的细胞中提高的电导率,放电能力和电压效率提高的改进的ZIFB细胞行为结论是我们目前的研究结论,证明了将电解质浓度调整为抑制水作为一种有吸引力的方法的有效方法。
已经证明,锂,钠,钠和钾离子在水溶液中,可以使S电极的动力学和完整电池的性能受益。10,17个流量电池(FBS)将满足上述要求。18 FBS最具吸引力的特征是设计灵活性,使功率和能量的设计灵活性克服了水溶液电池(AZSBS)的低排放高原问题。Zn-S夫妇已经在实心悬架流量电池中进行了测试,并且仅显示潜在电流响应,没有骑自行车的性能。19 Zn,S和Zn的固体到固相变的缓慢固体转移反应阻碍了骑自行车的性能。使用阳离子交换膜可以使Zn – S系统可充电,避免同时避免使用Zn-S系统,像多硫化物 - 碘,20多硫化物 - 二酰胺,21多硫化物 - 锰酸22和S-Manganese 23 FBS一样。 尽管已广泛开发了Zn-S电池,基于Zn的FBS,但尚未探索Zn – S流动系统。 24在本文中,我们首次演示了碱性Zn -s Flow Battery(AZSFB)。 溶解在碱性溶液中的活性材料,在5 mA cm 2时使排放高度为0.5 V。 同时,通过两步过程制备了无粘合镍的电极,以改善S氧化还原反应的动力学。 所制备的电极由微纳米化缺陷和镍氧化物颗粒组成,在半细胞测试和FBS中,S氧化还原反应的极化大大降低了。像多硫化物 - 碘,20多硫化物 - 二酰胺,21多硫化物 - 锰酸22和S-Manganese 23 FBS一样。尽管已广泛开发了Zn-S电池,基于Zn的FBS,但尚未探索Zn – S流动系统。24在本文中,我们首次演示了碱性Zn -s Flow Battery(AZSFB)。溶解在碱性溶液中的活性材料,在5 mA cm 2时使排放高度为0.5 V。同时,通过两步过程制备了无粘合镍的电极,以改善S氧化还原反应的动力学。所制备的电极由微纳米化缺陷和镍氧化物颗粒组成,在半细胞测试和FBS中,S氧化还原反应的极化大大降低了。因此,使用该正电极的AZSFB的电压效率(VE)达到了10 mA CM 2时的78%,几乎是使用epristineGrapheenefelt(GF)Electerode.withlowCostandHigh理论能力的两倍,该AZSFB具有巨大的进一步研究潜力。在构造新系统FB之前,进行了环状伏安法(CV),以测试Active