Um protocolo para a construção de uma bateria de fluxo de chumbo solúvel com uma vida útil prolongada, no qual sódio acetato é fornecido no eletrólito metanossulfônico como aditivo, é apresentado.
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Artigo de método
Estendendo a vida útil das baterias de fluxo chumbo solúvel com um aditivo de acetato de sódio
Neste artigo
Resumo
Resumo
Neste relatório, nós apresentamos um método para a construção de uma bateria de fluxo de chumbo solúvel (SLFB) com uma ciclo prolongado de vida. Fornecendo uma quantidade adequada de acetato de sódio (NaOAc) para o eletrólito, uma extensão de ciclo de vida de mais de 50% é demonstrada por SLFBs através de galvanostatic a longo prazo, carga/descarga e experimentos. Uma maior qualidade da eletrodeposição de2 PbO para o eletrodo positivo é validada quantitativamente para eletrólito NaOAc-adicionado lançando medições de índice (TI). Imagens adquiridas por microscopia eletrônica (SEM) também apresentam mais integrada PbO2 morfologia superficial quando o SLFB é operado com o eletrólito de NaOAc-adicionado. Este trabalho indica que a modificação do eletrólito pode ser um caminho plausível para habilitar economicamente SLFBs para armazenamento de energia em grande escala.
Introdução
Vento e fontes de energia renováveis, incluindo solar foram desenvolvidos há décadas, mas sua natureza intermitente coloca grandes desafios. Para uma rede de energia futura com fontes de energia renováveis incorporada, estabilização de grade e redistribuição de carga são críticas e podem ser alcançados através da integração de armazenamento de energia. Baterias de fluxo redox (RFBs) são uma das opções promissoras para o armazenamento de energia de grade escala. RFBs tradicionais contêm íon-seletivo membranas separando anolito e catholyte; por exemplo, a RFB tudo-vanádio tem mostrado para operar com alta eficiência e um longo ciclo de vida1....
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Protocolo
1. construção de uma célula de copo SLFB com um aditivo de acetato de sódio
Nota: Esta seção descreve o procedimento para construir uma célula de copo SLFB com um aditivo para o experimento de ciclismo a longo prazo. O protocolo inclui a preparação do eletrólito com e sem aditivo, pré-tratamento do eletrodo, montagem de célula e cálculos de eficiência.
-
Preparação de Metanossulfonato de chumbo (1 L, 1 M, por exemplo)
- Na coifa, adicione 274,6 g de ácido metanossulfônico (MSA, 70%) para uma proveta, agitando com uma barra de agitação. Dissolva o MSA com 300 mL de água desionizada (DI).
- Prepare 2....
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Resultados
Para estender o ciclo de vida de SLFBs, NaOAc é fornecido como um aditivo de eletrólito. Desempenho de SLFBs com e sem aditivo de NaOAc de ciclismo são examinados em paralelo, e os resultados são mostrados na Figura 3. Para mais fácil quantitativa comparação do ciclo de vida, nós definimos a "morte" de um SLFB como quando seu CE for inferior a 80% sob galvanostatic contínua de carga/descarga. Figura 3a e 3b mostr.......
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Discussão
Este artigo descreve um método econômico para estender a ciclo de vida de SLFBs: empregando NaOAc agente como um aditivo de eletrólito. Um lote de eletrodos de grafite fresco e placas de níquel são pré-processados como acima mencionado na etapa 1 antes experimentos de ciclismo a longo prazo. Porque inconsistência entre os elétrodos do carbono comercial pode causar desvio de desempenho dos SLFBs, o pré-tratamento físico-químicas na etapa 1.4 é fundamental para remover os resíduos de superfície. A segunda parte do passo 1........
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Divulgações
Nós não temos nada para divulgar.
Agradecimentos
Este trabalho foi financiado pelo Ministério da ciência e tecnologia, R.O.C., sob o número de financiamento de NSC 102-2221-E-002 - 146-, a maioria dos 103-2221-E-002 - 233 - e a maioria dos 104-2628-E-002-016-MY3.
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Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Papel de filtro de celulose de 70 mm | Advance | ||
| Autolab | Metrohm | PGSTA302N | |
| BT-Lab | BioLogic | BCS-810 | |
| eletrodo composto de carbono comercial | Homy Tech, Taiwan | Densidade 1,75 g cm-3 e condutividade elétrica 330 S cm-1 | |
| Diamond serra | Buehler | ||
| Ácido clorídrico | SHOWA | 0812-0150-000-69SW | 35% |
| Óxido de chumbo (II) | SHOWA | 1209-0250-000-23SW | 98% |
| Lutropur MSA | BASF | 50707525 | 70% |
| placa de níquel | Lien Hung Alloy Trading Co., LTD., Taiwan, | 99% | |
| Nitrato de Potássio | Scharlab | 28703-95 | 99% |
| Microscopia eletrônica de varredura | JEOL | JSM-7800F | na tensão de aceleração de 15 kV |
| Acetato de Sódio | SHOWA | 1922-5250-000-23SW | 98% |
| sistema de purificação de água | Barnstead MicroPure | 18.2 MΩ &touro; centímetro |
Referências
- Soloveichik, G. L. Flow batteries: current status & trends. Chemical Reviews. 115 (20), 11533-11558 (2015).
- Ravikumar, M. K., Rathod, S., Jaiswal, N., Patil, S., Shukla, A. The renaissance in redox flow batteries. Journal of Solid State Electrochemistry. 21 (9), 2467-2488 (....
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Reimpressões e permissões
