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基于3D固态负极的铁铅单液流电池研究
文献摘要：
低成本的大规模电化学储能技术对于清洁可再生能源的高效利用具有重要意义.设计了一种3D结构的铅负极,并在此基础上构建了铁铅单液流电池.其中采用硫酸亚铁/硫酸铁和铅/硫酸铅分别作为电池的正、负极活性物质,硫酸水溶液为电解液.负极采用高导电的乙炔黑构建了具有多孔结构的导电网络,并通过加入硫酸钡或腐殖酸等添加剂显著提升了电池性能.该电极的设计可以有效避免负极枝晶、析氢和不可逆硫酸化等问题,通过对乙炔黑含量的研究发现,负极中乙炔黑含量为活性物质质量的12.5％时,电池显示出最佳性能,能显著提高电池的能量效率、活性物质利用率和倍率性能.在20 mA/cm2的电流密度下,负极比容量可以达到89.3 mAh/g,电流效率与能量效率分别达到了99.3％和88.6％,且有稳定的循环性能.此外,此电池活性物质的估算成本仅为53.27 $/kWh,在各种储能电池体系中具有成本优势,因此作为低成本大规模电化学储能的电池技术,铁铅单液流电池具有较好的研究前景.
文献关键词：
铁铅电池;液流电池;大规模储能;电化学储能;水系电池
中图分类号：
作者姓名：
张竹涵;蒋峰景;吴珂科;申鹏
作者机构：
上海交通大学机械与动力工程学院 上海200240;上海发电设备成套设计研究院有限责任公司 上海200240
文献出处：
引用格式：
[1]张竹涵;蒋峰景;吴珂科;申鹏-.基于3D固态负极的铁铅单液流电池研究)[J].化学学报,2022(01):56-62
A类：
铁铅电池
B类：
固态,负极,液流电池,电化学储能技术,清洁可再生能源,硫酸亚铁,硫酸铁,硫酸铅,活性物质,水溶液,电解液,高导电,乙炔黑,多孔结构,导电网络,硫酸钡,腐殖酸,电池性能,枝晶,析氢,硫酸化,能量效率,倍率性能,电流密度,比容量,mAh,电流效率,循环性能,kWh,储能电池,电池体系,成本优势,电池技术,研究前景,大规模储能,水系电池
AB值：
0.3389
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