導讀:俄羅斯研究人員聲稱,他們已經開發出一種更便宜、更快的方法來組裝用于釩氧化還原流電池的膜電極組件的場流板層,并聲稱其性能優于傳統組件。俄羅斯一研究所的科學家提出了一種生產用于釩氧化還原流電池的膜電極組件(MEA)關鍵部件的新方法。

來自俄羅斯科學院(RAS)化學物理問題研究所的研究人員聲稱,他們的組裝石墨流場板的方法比現有的方法更快、更便宜,而且將使這項技術更容易研究。

流場板是將電解液泵入電極進行氧化或還原的膜電極組件中的一層,通常在致密石墨板中進行研磨,俄羅斯集團稱這一過程非常耗時。

RAS的研究人員已經提出用柔性石墨材料的幾層薄層來組裝這些板,并在石墨箔片上切割出用于分配電解質的通道,從而使流場結構的修改變得容易。

研究論文的合著者羅曼·皮丘戈夫(RomanPichugov)說:“它們內部的必要圖案被激光切割,然后這些層相互疊加以獲得所需的電場。這種新工藝只要幾分鐘,比傳統的石墨研磨工藝少得多。此外,使用了更便宜的材料,因此,流場的變化和選擇余地更大。”

研究人員聲稱,測試證實了與新型流場板一起使用的釩硫酸電解質“在流場參數相同的情況下,性能優于傳統石墨板電池”。

研究人員的大量研究致力于改善釩氧化還原液流電池(VRFB)的性能。在這項工作中,我們提出了一種用于測試VRFB膜電極組件的電池的設計,該電池可以在最短的時間和最少的材料下優化流場,充放電測試條件以及組件(電極,膜)的性質花費。所提出的電池的本質在于,通過在石墨箔(GF)的薄片上切割成形的孔口來形成分配電解質的通道系統。

這種方式允許容易地修改流場配置。蛇形,叉指式和流通式系統的極化曲線是根據此類研究中使用的程序測量的。用釩硫酸電解液測試的帶有GF板的電池具有相同流場參數的傳統石墨板優于電池。

研究合著者德米特里·科涅夫(DmitryKonev)說:“我們提出了一種全新的MEA設計,它將促進研究過程,并大大降低新研究小組進入這一領域的門檻。在未來,這將有助于取得重大進展,并將分布式能源從利基定位到高度商業化,包括在俄羅斯。”

在《歐洲化學》發表的研究論文《電解液流場變化:用于測試和優化釩氧化還原流電池膜電極組裝的電池》中描述了這種新型場流板的裝置,其峰值功率密度為出734毫瓦/平方厘米,能效為84．3%。

RAS集團現在將與莫斯科燃料動力電池公司InenergyLLC合作開發一種20瓦的釩流電池,該電池包括他們的10個設備。