锌溴储能电池高效正极材料与电极结构的设计与开发

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简介

本研究针对锌溴液流电池中正极极化问题，开发了两种新型掺杂型碳基电极材料，提高对溴电极的催化活性，进而提高电池性能。与常规碳材料相比，这两种氮杂碳电催化剂均具有更大的比表面积，对溴电对表现出更高的交换电流与动力学常数。采用多种物理化学与电化学表征手段，创新性的提出了杂原子活化的碳原子为溴电对转化的活性中心，并研究其转化机理与电极动力学过程，为电极材料本征性能的表征提供了可信的对比参数。采用涂覆工艺制备电极组建锌/溴液流电池，对电池中关键材料部件（隔膜、电解液）进行优化，单电池能量效率达84.3%，并成功组装500W电堆一套，总体效率超过80%。

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