液流循环型钒电池电极材料研究.doc

攀枝花学院本科毕业设计（论文）液流循环型钒电池电极材料研究学生姓名：罗胜学生学号：20081112030院（系）：材料工程学院年级专业：2008级材料成型及控制工程指导教师：崔旭梅教授助理指导教师：二〇一二年六月攀枝花学院本科毕业设计（论文）摘要Ⅰ摘要液流循环型钒电池是当今电池行业的实用、环保型电池，它的效率高、组装简易、寿命长等特性更有利于实现工业化生产。复合电极作为钒电池的重要部件和关键材料之一，要求其具有较高的机械强度、较高的导电性、优异的耐腐蚀性，同时具有较低的成本以确保其工程化应用。湿法混料法显著提高了导电填料与高分子基体之间的分散性、相容性，从而提高其抗腐蚀性和导电性。本文通过对钒电池结构设计、组装和测试，具有操作简单、维护简易、电池运行稳定性高等特性。分别对复合电极的组成部分进行了研究：双极板的配方采用四元二次正交旋转组合设计法进行设计和实验，取优后的双极板电阻率为0.037Ω·cm；石墨毡进行了阳极氧化处理优化实验，分析后选择处理15min的石墨毡具有较好的可逆特性；集流基体与反应基体之间采用热复合成型的粘结效果最好。对一体化复合电极进行了交流阻抗特性测试，并采用ZView交流阻抗拟合软件对复合电极的交流阻抗图进行拟合。相对于酸处理和原毡的复合电极而言，石墨毡阳极氧化处理过的复合电极阻抗较小。对组装好的液流循环型钒电池进行了充放电性能研究并分析该复合电极对充放电稳定性能的影响：电池在不同电流下的充电放电性能稳定可以说明该钒电池具有很好的稳定性；在多次循环充放电研究中，恒电流125mA的充放电效率最高可达92.9%。关键词钒电池，复合电极，阳极氧化，交流阻抗，充放电性能攀枝花学院本科毕业设计（论文）ABSTRACTⅡABSTRACTThefluidflowcirculationofvanadiumbatteryistoday'sindustrypracticalandenvironmentalprotectionbattery.itshighefficiency,theassemblyofsimpleandeasy,longlifeandsoon,it’scharacteristicsismoreadvantageoustorealizetheindustrialproduction.Thecompositeelectrodeisanimportantpartofthebatteryvanadiumandoneofkeymaterials,itshouldhavethehighmechanicalstrength,highconductivity,excellentcorrosionresistance,andhasalowcosttoensureitsengineeringapplication.ThewetmixingmethodissignificantlyimprovedthedispersionandcompatibilitybetweentheconductivityofPackingandthematrixofpolymer,soastoimprovethecorrosionresistanceandelectricalconductivity.Thisarticlethroughtovanadiumbatterystructuredesign,assembleandtest,havingtheoperation,maintenanceofsimple,andthehighercharacteristicsstabilityinwork.Studythecompositeelectroderespectivelyonthepart:theformulationofthecompositemetalizationdefinesthefouryuanquadraticorthogonalrotatingcombinationdesignmethodforthedesignandexperiment,takebestcompositeelectricplateresistancerateis0.037Ω.·cm;thegraphitefeltisprocessingbyanodeoxidationintheoptimizationexperiment,selectionthegraphitefeltofprocessin15minanditsgoodreversiblecharacteristicsafteranalysis;betweenCollectingandreactionmatrix,tomakethehotcompositeformingisthebesteffectofadhesive.To