Katayuan sa pag -unlad at kalakaran ng mga lamad ng palitan ng ion para sa mga baterya ng daloy

Karaniwan,daloy ng mga bateryaay binubuo ng maraming solong mga cell na nakasalansan nang magkasama. Ang stack ng baterya ay maaaring konektado sa serye at kahanay sa kuryente at (o) likido upang makabuo ng isang mas malaking stack ng baterya, at ang laki nito ay nakasalalay sa tiyak na disenyo ng aplikasyon.

Ang istraktura ng isang solong cell ay binubuo ng aBipolar Plate, isang positibong electrOde, isang electrolytee lamad (oIon Exchange Membrane), isang negatibong elektrod, at isang plate na bipolar. Ang core ngSistema ng bateryaay binubuo ng isang positibong elektrod, isang negatibong elektrod, at isang lamad ng electrolyte sa pagitan nila.

Ion Exchange Membranesay mahalagang mga sangkap na istruktura ngdaloy ng mga bateryaat mga aparato ng cell cell. Ang materyal na polymer film na ito na may mga grupo ng ionic ay pumipili ng mga ion upang makamit ang pagtatayo ng isang kumpletong circuit sa istraktura ng baterya.

1. Pag -uuri ng Ion Exchange Membranes

1.1. Perfluorosulfonic acid membranes

Ang Perfluorosulfonic acid membranes ay naging pangunahing pagpipilian dahil sa kanilang mataas na kondaktibiti, maliit na paglaban sa pagpapadaloy ng proton, at mahusay na lakas ng makina. Kasalukuyan silang nai -komersyal na uri ng proton exchange membrane. Gayunpaman, ang mataas na gastos nito ay naglilimita sa malaking sukat na aplikasyon sa mga baterya ng daloy.

Ang Nafion Series membranes na ginawa ng DuPont ay mga karaniwang kinatawan ng perfluorosulfonic acid membranes. Dahil sa kanilang mahusay na katatagan ng kemikal at mataas na proton conductivity, ang Nafion Series membranes ay kasalukuyang pinaka-karaniwang ginagamit na mga lamad ng palitan ng ion para sa mga all-vanadium flow baterya.

Nafion ™ perfluorosulfonic acid (PFSA) lamad

1.2. Hindi fluorinatedProton Exchange Membrane

Dahil sa mataas na gastos ng perfluorosulfonic acid lamad, ang pananaliksik at pag-unlad ng mga non-fluorinated proton exchange membranes ay nakakaakit ng maraming pansin sa mga nakaraang taon. Ang porous ion conduction membrane na binuo ng VET energy ay may mataas na pagpili ng ion at rate ng pagpapanatili ng kapasidad ng electrolyte, na nagbibigay ng isang bagong ideya para sa pagbuo ng mga non-fluorinated proton exchange membranes. Ang bagong lamad ng pagpapadaloy ng ion na idinisenyo ng enerhiya ng vet ay nalulutas ang pagkakasalungatan sa pagitan ng kondaktibiti at pagpili ng mga tradisyunal na lamad ng ion, lubos na nagpapabuti sa singil ng baterya at naglalabas ng kasalukuyang density, at may mas mahusay na katatagan at pagtutol ng pagtanda.

Lamad ng PBI

2. Proseso ng Ion Exchange Membrane

Ang kasalukuyang pamamaraan ng paggawa ng perfluorosulfonic acid proton exchange membrane sa industriya ay pangunahing gumamit ng perfluorosulfonic acid resin upang makagawa ng lamad sa pamamagitan ng matunaw na extrusion at cast film na pamamaraan.

Ang pagtunaw ng extrusion ay ang pinakaunang pamamaraan na ginamit upang maghanda ng perfluorosulfonic acid lamad. Mayroon itong mature na teknolohiya, mataas na kahusayan sa produksyon at kabaitan sa kapaligiran.