钒离子跨膜迁移参数测试装置及测试方法制造方法及图纸

技术编号:42217195 阅读:37 留言:0更新日期:2024-07-30 18:57
本发明专利技术属于液流电池技术领域,公开了钒离子跨膜迁移参数测试装置及测试方法,分别向正极测试池和负极测试池的待测传导膜一侧添加等量的+4.0价和+3.0价钒电池电解液,同时启动循环泵,使得电解液在测试池与阴离子交换膜单电池之间循环直至稳定;分别向正极测试池和负极测试池的待测离子传导膜的另一侧加入硫酸镁的酸性水溶液,并不断搅拌;将单电池正负极与充放电测试仪相连,设置充放电测试策略、条件及工步,进行充放电操作,放电末期进行总钒离子浓度测试,计算单电池运行一个循环钒离子的迁移参数。本发明专利技术所述方法更换待测离子传导膜时,无须拆卸原充放电的单电池组件,保证了测试结果的一致性和准确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及液流电池,具体涉及钒离子跨膜迁移参数测试装置及测试方法


技术介绍

1、全钒液流电池中正负极钒离子跨膜迁移是造成正负极电解液失衡进而导致容量衰减最主要的原因,相关领域的研究人员一直在致力于降低钒离子跨膜迁移技术,其中最重要的研究方向是改进离子传导膜的成分、组成和结构,以提高离子传导膜的阻钒能力。衡量离子传导膜的阻钒效率通常选择离子选择系数这一指标来衡量,其测试方法可以参照中华人民共和国能源行业标准nb/t 42080-2016《全钒液流电池用离子传导膜测试方法》中5.8节进行测试,但是,实际上,随着实验的反复验证,该标准的测试方法忽略了donnan效应中膜两侧离子强度和渗透压的影响,去离子水的空白侧中的水分子向钒离子电解液一侧进行迁移,使得测试的结果不准确;中国科学院大连化学物理研究所袁治章在其博士论文《全钒液流电池用离子传导膜的结构设计及氧化稳定性研究》中使用等离子强度的mgso4溶液来平衡两侧溶液的离子强度以减少渗透压引起的水迁移,弥补了donnan效应带来的负面作用,提高了测试的准确性。但是上述方法中电解液一侧使用的均是+4价的硫酸氧钒本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.钒离子跨膜迁移系数测试方法,其特征在于,包含以下步骤:

2.根据权利要求1所述的钒离子跨膜迁移系数测试方法,其特征在于,钒离子跨膜迁移系数测试方法采用的测试装置,具有如下组成结构:充放电仪(1)与含有阴离子交换膜的全钒液流单电池(2)导线连接,含有阴离子交换膜的全钒液流单电池(2)负极与负极测试池(4)、循环泵(10)通过电解液连接管路连接,组成一个循环回路;含有阴离子交换膜的全钒液流单电池(2)正极与正极测试池(3)、循环泵(10)通过电解液连接管路连接,组成一个循环回路;正极测试池(3)和负极测试池(4)的底部分别设有搅拌子(9),中部分别设有待测离子传导膜(8),正...

【技术特征摘要】

1.钒离子跨膜迁移系数测试方法,其特征在于,包含以下步骤:

2.根据权利要求1所述的钒离子跨膜迁移系数测试方法,其特征在于,钒离子跨膜迁移系数测试方法采用的测试装置,具有如下组成结构:充放电仪(1)与含有阴离子交换膜的全钒液流单电池(2)导线连接,含有阴离子交换膜的全钒液流单电池(2)负极与负极测试池(4)、循环泵(10)通过电解液连接管路连接,组成一个循环回路;含有阴离子交换膜的全钒液流单电池(2)正极与正极测试池(3)、循环泵(10)通过电解液连接管路连接,组成一个循环回路;正极测试池(3)和负极测试池(4)的底部分别设有搅拌子(9),中部分别设有待测离子传导膜(8),正极测试池(3)的待测离子传导膜(8)的一侧为硫酸镁的酸性水溶液(5),另一侧为正极电解液(6);负极测试池(4)的待测离子传导膜(8)的一侧为硫酸镁的酸性水溶液(5),另一侧为负极电解液(7)。

3.根据权利要求1所述的钒离子跨膜迁移系数测试方法,其特征在于,所述含有阴离子交换膜的全钒液流单电池(2)自身本体在80ma/cm2的电流密度下运行,其库仑效率≥98.5%。

4.根据权利要求1所述的钒离子跨膜迁移系数测试方法,其特征在于,所述待测离子传导膜(8)为在全钒液流电池中使用的离子传导膜,包括但不限于阳离子交换膜、阴离子交换膜、多孔离子传导膜、两性离子交换膜等,测试的两块待测离子传导膜(8)为待测膜样品中相邻的两块膜材料。

5.根据权利要求1所述的钒离子跨膜迁移系数测试方法,其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员:李全龙倪胜蓝仇进国刘宗浩王世宇陶媛媛
申请(专利权)人:大连融科储能技术发展有限公司
类型:发明
国别省市:

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