多通道高性能电池腐蚀测试仪

全钒液流电池储能技术通过不同价态的金属钒离子相互转化实现电能的存储与释放，具有本质安全、设计灵活、成熟度高的特点。该技术是双碳战略下国家电力系统长时储能领域首选的电化学储能技术路线。 “新一代100MW级全钒液流电池储能技术及应用示范”作为国家“十四五”重点研发计划支持项目，对高性能全钒液流电池储能系统运行提出了更高的性能要求。而电极系统作为钒离子电化学氧化还原反应发生的媒介，其传质特性与活化特性直接决定全钒液流电池的转换效率。 因此，开发适用于工程化应用的电极结构优化策略与材料调控方法，是实现高性能全钒液流电池运行的基础与核心。近期，中国科学院金属研究所材料腐蚀与防护中心腐蚀电化学课题组在高性能全钒液流电池储能技术研究领域取得一系列新进展。科研人员在深入理解电池极化特性的基础上，以电极系统传质特性和电化学活性为切入点，以工程化应用为导向，先后通过引入流场优化设计和电极改性调控，显著降低了电池浓差极化与活化极化，实现了全钒液流电池高性能长循环运行。 全钒液流电池正负极以不同价态钒离子为活性物质，以水系溶液为支持电解质，具有环境友好和容量可恢复等优势，但受电极内部活性物质传质特性和流阻的局限，目前高功率全钒液流电池电堆运行仍面临挑战。 针对这一问题，研究人员运用有限元仿真与实验相结合的方式，通过在电极系统中引入结构化流场设计，开展传质、传动量与电化学反应多物理场耦合作用下的电池内部模拟分析（图1），优化了高电流密度下电极内部的传质特性，协同降低了电池浓差极化与流动阻力，有效提升了高电流密度下单电池的转换效率。 同时，对32kW电堆的动态模拟预测显示，电堆在200 mA cm-2高电流密度下恒流运行系统转换效率可提升约15%（图2），为实现高功率电堆设计与开发提供了新方法与新途径。相关成果以Regulating flow field design on carbon felt electrode towards high power density operation of vanadium flow batteries为题，发表在《化学工程杂志》（Chemical Engineering Journal 2022, 450, 138170）上。 传质特性的优化在提升全钒液流电池高功率运行方面展示了显著效果，但全钒液流电池负极侧V2+/V3+迟缓的电化学动力学特性仍在一定程度制约了全钒液流电池高功率运行下的转换效率。针对这一问题，在课题组前期杂原子掺杂调控电极的研究基础上，科研人员提出了工程化易操作的基于固-固转化的电脱氧工艺方法。 该方法在碱性条件下通过还原涂覆在电极纤维界面Bi2O3粉末，制备了具有高氧化还原可逆性的Bi负载电极（图3），显著提升了负极V2+/V3+电化学动力学特性。理论计算进一步揭示了V-3d和Bi-6p轨道杂化作用对电荷转移过程的促进作用。以此为基础组装的全电池实现了350 mA cm-2电密下450个循环73.6%的稳定能量转换效率输出（图4），400 mA cm-2高电密下运行转换效率有效提升近10%，为高功率电堆开发提供了技术支撑。相关成果以Boosting anode kinetics in vanadium flow batteries with catalytic bismuth nanoparticle decorated carbon felt via electro-deoxidization processing为题，发表在《材料化学杂志A》（Journal of Materials Chemistry A，DOI：10.1039/D2TA09909H）上。 图3.(a)电脱氧制备工艺；(b)热力学计算和脱氧反应机理；(c)电解池示意图及循环伏安曲线图；(d)还原电位及表面形貌图；(e)电极成分表征。图4.(a)电极物理及电化学表征；(b)界面电化学理论计算；(c)全钒液流电池实验。

哈工测评｜新老机型比比看系列 ——【HQ多通道电化学测试仪】作为拥有70多年历史的水质分析仪器专业制造公司，在进入中国的20多年间，哈希秉承“在中国，为中国”的发展理念，以满足中国用户在差异化、专业化、智能化方面的需求为宗旨，与智慧水务形成联动，减少资源占用，践行低碳环保理念。在产品研发设计上，也始终朝着绿色化、集成化、智慧化、低运维量的方向发展。不断努力开发满足中国本土需求的产品。本期哈工对比的是多通道化学测试仪，从设备操作、数据储存等多方面比较两款机型，看看新机型在哪些方面为您带来更大价值，让您的水质检测工作更加高效准确。HQ多通道电化学测试仪包括电池舱在内的全设备防水防尘，内置校准及故障诊断标准流程。同时升级到高对比度屏幕，实现简单直接的校准及故障排除操作，省时省力。HQ还新增单机版DO便携式操作仪表和三通道便携分析仪表，保证产品的测量精准性及准确性。固定布局 工具条上设置固定宽高背景可以设置被包含可以完美对齐背景图和文字以及制作自己的模板END

5月31日，国家重点研发计划“高端功能与智能材料”重点专项“极端条件下高性能储能电池关键材料与技术”项目启动暨实施方案论证会在深圳召开。 　　该项目由中国科学院深圳先进技术研究院牵头，项目咨询专家组由华中科技大学、北京大学、西部超导材料科技股份有限公司、厦门大学等专家学者组成。项目将针对极端条件下锂离子电池面临的热力学和动力学问题，发展适用于极端条件的电池原位/非原位表征技术，系统研究极端条件下电极、电解液及电极/电解液界面的动态演化规律和失效机制，研制出兼具耐低温、抗高温、宽温域、高比能、长寿命、高安全的新型锂离子电池，并实现在极端条件下的应用示范。项目的顺利实施将为我国极端环境用高性能储能电池的发展奠定坚实的理论基础和技术支撑，对于促进我国储能技术地域均衡发展，推动极地科考、深空探测等领域技术升级具有重要意义。 　　会上，深圳先进院党委书记吴创之致辞。项目负责人、中国科学院院士，深圳先进院碳中和技术研究所所长成会明对实施方案进行了阐述。与会专家对项目实施方案进行了咨询和讨论，一致认为该项目面向极端条件下高性能储能电池关键技术瓶颈，聚焦性强，符合国家新能源战略规划，课题设置合理，研究团队实力强，研究思路清晰。此外，专家在扩大数据量、完善评价标准、细化考核指标、注重课题间衔接等方面给与了建议，希望研究成果能早日落地，实现极端环境下大规模使用。 中国科学院深圳先进技术研究院是由中国科学院、深圳市人民政府及香港中文大学友好协商，在深圳市共同建立的。中国科学院深圳先进技术研究院分析测试中心是广东省大型科学仪器设施共享服务平台、广东省分析测试协会、广东省电镜学会、广州地区大型科学仪器协作网、深圳市科技创新资源共享平台、南山区科技资源共享服务平台、深圳大学城开放实验室服务平台成员单位之一。