Prolonger la durée de vie des piles d’écoulement plomb Soluble avec un additif de l’acétate de Sodium

Résumé

Un protocole pour la construction d’une batterie plomb soluble de débit avec une durée de vie prolongée, en laquelle sodium acétate est fourni dans l’électrolyte méthanesulfonique comme additif, est présenté.

Résumé

Dans ce rapport, nous présentons une méthode pour la construction d’une batterie au plomb soluble flux (SLFB) avec une cycle de longue vie. En fournissant une quantité suffisante d’acétate de sodium (NaOAc) à l’électrolyte, une prolongation de la vie cycle de plus de 50 % est démontrée pour SLFBs par expériences de charge/décharge des galvanostatique à long terme. Une meilleure qualité de la PbO₂ electrodeposition à l’électrode positive est quantitativement validée pour électrolyte Acona ajoutée en levant les mesures de l’indice (TI). Images acquises par microscopie électronique (MEB) présentent également plus intégrée PbO₂ morphologie de surface lorsque le SLFB fonctionne avec l’électrolyte Acona ajoutée. Ce travail indique que la modification d’électrolyte peut être une voie plausible pour permettre économiquement SLFBs pour le stockage de l’énergie à grande échelle.

Introduction

Vent et des énergies renouvelables notamment l’énergie solaire ont été développés depuis des décennies, mais leur nature intermittente pose de grands défis. Une grille de future puissance avec des sources d’énergie renouvelables intégrées, stabilisation de la grille et le nivellement de charge sont critiques et peuvent être réalisés en intégrant le stockage de l’énergie. Batteries de flux redox (ORP) sont l’une des options prometteuses pour le stockage de l’énergie à l’échelle de la grille. ORP traditionnels contiennent des membranes sélectives qui sépare anolyte et catholyte ; par exemple, la RFB all-vanadium a montré pour fonctionner avec une grande efficacité et un....

Protocole

1. construction d’une cellule de bécher SLFB avec un additif de l’acétate de Sodium

Remarque : Cette section décrit la procédure pour construire une cellule SLFB de bécher avec un additif pour expérience cycliste à long terme. Le protocole inclut la préparation de l’électrolyte avec et sans additif, prétraitement de l’électrode, ensemble de cellule et des calculs de rendement.

1. Préparation de plomb méthanesulfonate (1 L, 1 M, à titre d’exemple)
   1. Sous la hotte, ajouter 274,6 g d’acide méthanesulfonique (MSA, 70 %) dans un Becher, en remuant avec une barre de remuer. Dissoudre la MSA avec 300 mL d’eau désio....

Résultats

Pour prolonger la vie de cycle de SLFBs, NaOAc est fourni comme électrolyte additif. Vélo de performance de SLFBs avec et sans additif de NaOAc sont examinés en parallèle et résultats sont présentés à la Figure 3. Pour faciliter la comparaison quantitative du cycle de vie, nous définissons la « mort » d’un SLFB comme quand sa CE est inférieur à 80 % sous galvanostatique continu charge/décharge. Figure 3 a et 3 b .......

Discussion

Cet article décrit une méthode économique pour prolonger la durée de cycle de SLFBs : en employant NaOAc agent comme électrolyte additif. Un lot d’électrodes de graphite fraîches et plaques de nickel sont prétraités comme susmentionné à l’étape 1 avant les expériences de cyclisme à long terme. Incohérence entre les électrodes de carbone commercial pourrait provoquer un écart de performance des SLFBs, le prétraitement physico-chimiques à l’étape 1.4 est essentiel pour éliminer les résidus de surface. La deuxième partie de.......

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
Papier filtre cellulosique de 70 mm	Advance
Autolab	Metrohm	PGSTA302N
BT-Lab	BioLogic	BCS-810
électrode composite de carbone commerciale	Homy Tech, Taiwan		Densité 1,75 g cm-3, et conductivité électrique 330 S cm-1
Scie diamantée	Buehler
Acide chlorhydrique	SHOWA	0812-0150-000-69SW	35 %
Oxyde de plomb (II)	SHOWA	1209-0250-000-23SW	98 %
Lutropur MSA	BASF	50707525	70 %
plaque de nickel	Lien Hung Alloy Trading Co., LTD., Taiwan,  ;		99 %
Nitrate de potassium	Scharlab	28703-95	99 %
Microscopie électronique à balayage	JEOL	JSM-7800F	à tension d’accélération de 15 kV
Acétate de sodium	SHOWA	1922-5250-000-23SW	98 %
système de purification d’eau	Barnstead MicroPure		; 18,2 M&Omega ;   ; et taureau ; Cm