【摘 要】
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锂离子液流电池作为一种新的储能解决方案,其原理验证已经完成,当前处于关键技术研发阶段。液流电池结构和反应原理决定了电极浆料需要合适的粘度、良好的稳定性,同时尽量提高浆
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锂离子液流电池作为一种新的储能解决方案,其原理验证已经完成,当前处于关键技术研发阶段。液流电池结构和反应原理决定了电极浆料需要合适的粘度、良好的稳定性,同时尽量提高浆料的充放电性能,这些限定条件使得电极浆料的制备方法和各组分配比成了亟待解决的问题。本文在球磨法的基础上,首先研究了制备合适石墨负极浆料所需要的球磨参数,然后利用此球磨工艺,研究了成分配比不同的石墨负极悬浮液充放电性能的变化规律,具体分为以下几部分内容: (1)测试了不同成分配比搅拌浆料的充放电性能,实验表明随着导电剂的加入,浆料的循环性能逐渐改善,导电剂添加量3%~4%是合适的添加范围,此时,0.2mA/cm2电流密度下可逆比容量在80~90mAh/g,首次可逆容量占比在50%左右; (2)研究了经过不同球料比球磨后石墨颗粒形貌、电阻率和可逆比容量的变化,结果表明球料比的越大,石墨颗粒被粉化得越严重,比容量下降越多,所以球料比不适宜过大,将后续试验球料比定为5∶1或者2∶1; (3)研究了球料比分别为5∶1和2∶1时,充填量和球磨时间对石墨颗粒、浆料稳定性的影响,通过此实验得到了合适的球磨参数:球料比5∶1,球磨时间4h,填充量1/5~1/2均可,大小球质量比2∶1; (4)利用上述球磨参数制备浆料,测试球磨石墨浆料的充放电性能随石墨、导电剂加入量的变化规律,实验表明B3(石墨体积比9%,2号导电剂体积比0.3%)和C3(石墨体积比9%,2号导电剂体积比0.6%)配比制备的浆料具有良好的综合性能; (5)初步探究了向电解液中添加Li2CO3对浆料电池充放电性能的影响;重新设计了电池测试模具。
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