Комбинированные электроды для энергоэффективных проточных ванадиевых батарей
А. Н. ВОРОПАЙ1,2, Е. О. ДЕРЯБИНА1, В. В. ЗУЕВА1, Е. Д. ВЛАДИМИР1, Е. С. ОСЕТРОВ2
1Университет Дубна, Дубна, Россия
voropay@uni-dubna.ru
2Межрегиональное производственное объединение технического комплектования "ТЕХНОКОМПЛЕКТ", Дубна, Россия
osetrov@techno-com.ru
Ключевые слова: пористые электроды, проточные ванадиевые батареи, композиты
Страницы: 741-748
Аннотация
Проточные ванадиевые батареи (ПВБ) получают все большее распространение в качестве дешевых и надежных аккумуляторов электричества. По своему принципу работы ПВБ очень похожи на топливные элементы: они содержат жидкий энергоноситель (перезаряжаемый электролит) и стек (топливный элемент, в котором протекает электрохимическая реакция). Для дальнейшего развития данных систем в рамках стратегии энергоэффективности необходимо повышение их коэффициента полезного действия (КПД), так как сейчас он составляет 60-65 %. В настоящей работе разработаны и исследованы новые электродные материалы - комбинированные электроды, которые позволяют снизить внутреннее сопротивление ячейки (единичного элемента конструкции стека). Для достижения этого результата предложено снизить сопротивление, связанное с переносом заряда на поверхности электрода, за счет формирования на поверхности электрода (войлока) активного слоя с высокой удельной поверхностью. Активный слой представлял собой электропроводящий технический углерод марки CH210 (сажа), для увеличения гидрофильности которого предварительно была проведена функционализация (поверхность была окислена в концентрированном пероксиде водорода при повышенном давлении и температуре). Электрохимические измерения показали, что нанесение активного слоя повышает КПД ячейки на 8.6 % при плотности тока 50 мА/см2, таким образом подтверждая работоспособность данного подхода.
DOI: 10.15372/KhUR2024606
EDN: ZJWFXG
|
