Các điện cực đối cực mới cho ứng dụng pin

Journal of Applied Electrochemistry - Tập 32 - Trang 1063-1069 - 2002
Ch.M. Hagg1, M. Skyllas-Kazacos1
1School of Chemical Engineering and Industrial Chemistry, University of NSW, Sydney, Australia

Tóm tắt

Bài báo mô tả một loại điện cực đối cực bằng feltgraphite mới để sử dụng trong pin dòng chảy redox và các hệ thống điện hóa khác. Điện cực mới này có cách tiếp cận độc đáo trong thiết kế điện cực đối cực, sử dụng vật liệu polymer không dẫn điện, không có carbon đen làm nền tảng. Đổi mới này cho phép giảm đáng kể thời gian xử lý và chi phí so với các điện cực composite polymer carbon thông thường được sử dụng trong các hệ thống pin đối cực. Độ dẫn điện của cụm điện cực mới tương tự như các điện cực đối cực thông thường, tuy nhiên, nó cho thấy sự cải thiện đáng kể về tính chất cơ học. Chức năng của các điện cực mới này đã được đánh giá trong ứng dụng pin redox vanadi và kết quả cho thấy hiệu suất tương đương với các vật liệu composite thông thường. Một lợi thế vận hành quan trọng là các phản ứng bên cạnh dẫn đến sự xuống cấp của phụ gia dẫn điện trong vật liệu nền điện cực (tức là, sự tách lớp điện cực do sự phát sinh CO2) trong quá trình sạc quá mức của cell đã được loại bỏ, làm cho các điện cực này bền hơn so với các thiết kế thông thường. Cho đến nay, các điện cực đối cực này đã được áp dụng trong các cell redox vanadium nhưng thiết kế và tính chất của chúng hứa hẹn nhiều ứng dụng hơn trong nhiều loại pin dòng chảy redox và hệ thống cell điện hóa đối cực khác.

Từ khóa

#điện cực đối cực #pin dòng chảy redox #vật liệu polymer không dẫn điện #vanadi redox #tính chất cơ học

Tài liệu tham khảo

K.R. Bullock, J. Electrochem. Soc. 142 (5) (1995) 1726.

K. Fushimi, H. Tsunakaw and K. Yonahara, US Patent 4 551 267 1985).

G. Tomazic, US Patent 4 615 108 (1986).

C. Herscovici, A. Leo and A. Charkey, US Patent 4 758 473 1988).

C. Herscovici, US Patent 4 920 017 (1990).

G. Iemmi and M. Diego, US Patent 4 294 893 (1981).

K. Kordesch, J. Gsellmann, S. Jahangir and M. Schautz, Proceedings of the Symposium on ‘Porous Electrode: Theory and Practice', Detroit, MI (1984), Vol. 84-8, (Electrochemical Society, Pennington, NJ), pp. 163–190.

H. Döring, H. Clasen, M. Zweynert, J. Garche and L. Jörissen, Materials for Bipolar Lead–Acid Batteries, in V. Barsukov and F. Beck (Eds) ‘New Promising Electrochemical Systems for Rechargeable Batteries', NATO ASI Series (Kluwer Academic, Dordrecht, 1996), pp. 3–13.

F. Beck, Design and Materials for Metal-Free Rechargeable Batteries, in V. Barsukov and F. Beck (Eds) op. cit. [8], pp. 393–417.

V. Haddadi-Asl, M. Kazacos and M. Skyllas-Kazacos, J. Appl. Electrochem. 25 (1995) 29.

E.N. Balko and R.J. Lawrance, US Patent 4 339 322 (1982).

K. Kühner, ‘Was istRuβ?’, Degussa AG Geschäftsbereich Anorganische Chemieprodukte, Frankfurt.

B.M.L. Rao, A.J. Salkind and J.J. Kelly, Abstract 8, The Electrochemical Society Extended Abstracts, Vol. 90-2, Seattle, WA, 14–19 Oct. (1990).

V. Haddadi Asl, PhD thesis, University of NSW, Sydney (1995).

Ch.M. Hagg, J.O Besenhard and M. Skyllas-Kazacos, 1999 Fourteenth Annual Battery Conference on Applications and Advances, Proceedings, Dec. (1998) (IEEE Catalog No.: 99TH8371).

Ch.M. Hagg and M. Skyllas-Kazacos, Australian Provisional Patent Application PP9387 (March 1999).

V. Haddadiasl, M. Kazacos and M. Skyllas-Kazacos, J. Appl. Pol. Sci. 57 (1995) 1455.

F. Mohammadi, P. Timbrell, S. Zong, C. Padeste, M. Skyllas-Kazacos, J. Power Sources 52 (1994) 61.

R. Zitto, PCT Patent Application WO 94/09526 (Apr. 1994).

J.P. Morrisey, World Patent Application WO0173882 (Oct. 2001).