导读:本文包含了锌枝晶论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:锌溴液流电池,锌枝晶,碳毡,热解
锌枝晶论文文献综述
林航[1]（2019）在《碳毡电极改性对锌溴液流电池耐锌枝晶性的研究》一文中研究指出化石能源的过度开发利用会导致环境遭到破坏,因此人们对新能源的需求日益提高,液流电池便应运而生。锌溴液流电池作为新能源储能技术的代表,功率性能极佳且造价低廉。然而,锌溴液流电池在运行过程中阴极易形成锌枝晶(Zn~(2+)+2e~-=Zn),随着枝晶的不断生长,易刺破隔膜造成阴阳极电解液混流,引起严重的电池自放电;另一方面,破损的隔膜破坏了电池结构的完整性与气密性,会引起溴化锌溶液的渗漏,而溴是易挥发的有毒液体,且溴蒸气具有腐蚀性,会破坏周边土壤环境,影响植被生长。因此,处理好锌枝晶的问题,对环境保护有两个现实意义:一是提高储能效率解决能源问题;二是解决电解液泄露对环境的污染问题,从而促进环境友好型社会的建设。碳毡具有耐高温、耐化学腐蚀性强等优异的性能,目前广泛应用于储能行业以及化工环保等领域。因其价格低廉、孔隙率大、化学稳定性好等优势而成为液流电池的首选电极材料,但其电化学活性和亲水性并不能完全满足液流电池的要求,因此针对碳毡的改性研究就显得尤为重要。本文以碳毡电极为基底,进行改性处理分别制得阴、阳极来抑制锌溴液流电池锌枝晶的形成。(1)在高温炉内通入乙炔和氮气的混合气体,乙炔在高温下裂解形成乙炔炭黑附着在碳毡电极表面缺陷处,制得热解碳毡电极作为阴极。由电化学测试结果得到的最佳制备条件为:温度为600°C,时间为4 h,乙炔浓度为35%。该电极的NOP值仅为51 mV,在E=-1.1 V的沉积电流高达29.2 mA;通过SEM的结果可知该电极表面形貌光滑,锌在其表面沉积均匀,无锌枝晶的形成。锌的沉积模型也趋近于瞬时成核,说明热解碳毡电极能够有效改善电极极化,从而抑制锌枝晶的形成。(2)在碳毡电极上掺杂多壁碳纳米管制备阳极。通过电化学测试与化学表征结果,得到最佳的碳纳米管掺杂量为2.5 mg,此时的碳纳米管在碳毡上分散均匀。通过动力学的计算结果可得,该反应速率的值最大,为1.15×10~(-7) cm s~(-1),此时对阴极锌沉积物的消耗率高达81.8%。说明碳纳米管的掺杂提高了阳极的反应速率,促进对阴极的凸起处的镀锌层的消耗,从而抑制锌枝晶的形成。(3)考察测试了两种改性碳毡电极的协同作用对电池性能的影响。同样在电流密度为40 mA cm~(-2)的条件下充放电,未改性的锌溴液流电池库伦效率、电压效率和能量效率分别仅有83.7%、67.5%和56.5%;而改性后的库伦效率、电压效率和能量效率分别高达98.6%、82.5%和81.3%,即使是在80 mA cm~(-2)电流密度的条件下充放电,其能量效率仍高达69.8%,已接近文献公开报道的最佳水平。而且在50个循环充放电周期内,电池性能没有任何降低。说明碳毡电极的改性处理不仅能够提高电池的性能与稳定性,还有效抑制了锌枝晶的形成。(本文来源于《东北电力大学》期刊2019-05-01）
康利涛,崔芒伟,梁伟[2]（2018）在《纳米多孔绝缘层抑制锌枝晶提升锌锰电池寿命》一文中研究指出锌锰电池是人类最早开发的电池体系之一。在二次电池兴起之前,锌锰干电池曾经是应用最为广泛的一次电池产品,至今在电动玩具、遥控器等领域依然被广泛使用。由于锌锰电池具有成本低、污染小、能量密度高、安全性好等突出特点,开发长充放电循环寿命的二次锌锰电池一直是电化学电源领域的重要研究课题[1-4]。研究表明,锌锰电池的金属锌负极在充放电循环中,会因为"尖端效应"出现自发持续的锌枝晶生长行为,不仅会增加电极电阻,造成电池容量衰减,而且会刺穿电池隔膜,引起电池短路失效,是影响长寿命(本文来源于《第五届全国储能科学与技术大会摘要集》期刊2018-10-27）
赵飞[3]（2010）在《锌酸钙制备方法和生成机制及锌枝晶的研究》一文中研究指出本论文简要介绍了当前能源严峻形势以及新能源的研究现状,罗列了各种锌基电池的原理、结构、性能特点并加以对比分析,着重介绍了锌基电池中锌镍电池的研究现状及其长期存在的枝晶、形变等瓶颈问题,并总结了前人提出的解决这些问题一些途径。针对锌酸钙作为替代氧化锌的替代系负极材料的研究做了系统的总结和整理,分析了锌酸钙作为负极材料的研究现状,总结了锌酸钙的制备方法,并对锌酸钙的制备合成方法进行了总结分析,优缺点的讨论。在前人的大量研究成果基础上提出了新的研究思路。在锌酸钙的合成方法探索中,本论文总结了以往的固相合成法、球磨合成法、共沉淀合成法、低温固相法、水热合成法等各种合成方法的制备工艺、合成条件,分析了各种方法的优劣所在。尝试将电解合成工艺与锌酸钙化学合成结合起来,成功的在槽压为2-5V,电解电流为1A-3A的电解槽中合成了锌酸钙晶体,并对电解制备的样品进行了表面形貌、化学结构、电化学性能等方面的试验检测,通过检测证实了该样品为锌酸钙且具有良好的电化学性能；在电解法制备锌酸钙的条件探索上,本论文在影响电解合成的各方面进行了系统探索,对阳极室电解液选用氯化钙(CaCl2)、氢氧化钾(KOH)电解液进行了不同浓度条件下的制备探索,并分别在0.5M CaCl2电解液,20 wt%KOH电解液当中合成了粒径在50-100nm的形貌较好的锌酸钙样品；在添加剂的种类和剂量上也进行了研究,发现阳极室和阴极室内分别加入KCl和KNO3添加剂时分别形成0.05mol/L的溶液为宜。针对不同电解条件下制备的样品分别进行了XRD、EDS、TG-DTG、SEM等物象的表征,分析了各种条件下制备的锌酸钙的形貌、纯度、杂质类型等因素；在电化学性能上进行了粉末电极CV、实验电池Charge-Discharge性能的测试,经过测试发现电解制备的锌酸钙氧化还原电位差在90mV左右,具备良好的电化学可逆性,实验电池显示实际比容量最大可达到243.2mAg-1,循环32周后,容量仍然保持在最大容量的90%以上；利用金属锌粉部分取代电解锌酸钙组成的混合电极材料制成的负极制成方形电池进行1C大倍率下充放电试验,140次后电池容量仍然保持在70%以上在锌酸钙制备反应当中就CO2对反应的影响进行了分析研究,成功的利用碳酸钙(CaCO3)和氧化锌(ZnO)为原料在5 wt%-35 wt%KOH溶液当中固相反应合成了锌酸钙样品,并发现在碱性浓度较弱情况下合成锌酸钙速率较慢,生成的锌酸钙形貌偏向正六边形,碱性浓度较大情况下在较短的时间内便可生成四边形锌酸钙；对于不同碱浓度下合成的锌酸钙同样进行了物象表征和电化学性能的检测分析,发现这种条件下固相合成目标产物同样具有良好的晶体形貌和电化学性能。以氧化锌和氢氧化钙为原料在含有不同浓度碳酸钠的溶液当中分别进行反应,并成功的在低于1M的碳酸钠溶液介质当中合成了目标产物锌酸钙。针对锌酸钙的溶解度进行了络合滴定测试分析,发现了锌酸钙的KSP远远小于碳酸钙和氢氧化钙的相应数值,从热力学角度上解释了以碳酸钙、氢氧化钙为原料制备锌酸钙的理论可行性,并在前人研究的基础上,提出了锌酸钙生成机理的离子表达式为Ca2+2Zn(OH)3-+2H2O(?)Ca(Zn(OH)3)2·2H2O。并设计实验进行了推理论证,从理论和实验事实两方面证明了其合理性,得出了CO2及CO32-在一定浓度的情况下不会阻碍锌酸钙的生成的结论。成功的尝试了应用电重量方法测量锌化合物在碱性溶液当中的溶解度,从理论上分析计算了该种方法的可行性,利用实验结果与实际溶解量对比的方法证明了该种方法的准确性,并将其样品测试结果与络合滴定的方法测试结果进行了对比,证实了电重量法在锌的化合物碱溶液溶解度测试应用的实用性。在此基础上对应用该方法对氧化锌样品和不同类型的锌酸钙在不同碱溶液当中的溶解度进行了测试对比,证实了锌酸钙在碱性溶液当中比氧化锌低得多的实验结论,不同类型的锌酸钙在相同浓度的碱性溶液当中溶解度差别不大,六边形锌酸钙比四边形锌酸钙略低,共沉淀方法制备的锌酸钙最小。利用二维晶体生长的实验方法对锌枝晶生长做了简单的研究,对电解质浓度、电解质种类、电流密度等众多因素对锌枝晶的影响做了系统的实验观测,发现在叁类电解质当中相同条件下硫酸锌枝晶最为严重,氯化锌析氢最为严重,硝酸锌相对电沉积效果较好；一定浓度范围内高浓度容易枝晶生长；电流密度影响最为复杂,呈抛物线趋势,在局部范围内容易枝晶生成。(本文来源于《郑州大学》期刊2010-05-01）
胡卫华,喻敬贤,杨汉西,左正忠[4]（2004）在《二维锌枝晶生长行为研究》一文中研究指出采用恒电压方法得到了不同电解质浓度和电压下金属锌二维电沉积生长的形貌分布图.在枝晶生长条件下,研究了支持电解质、全氟表面活性剂和脉冲电压等对锌枝晶生长行为的影响,并检测了电解池中Zn2+的浓度分布.实验结果表明:支持电解质、表面活性剂和脉冲电压改变了阴极附近的电场分布和Zn2+的浓度分布,对沉积物形貌产生很大的影响.同时发现,Zn2+仅通过电迁移作用到达阴极附近,扩散对传质的贡献可忽略不计.(本文来源于《武汉大学学报(理学版)》期刊2004年04期）
黄荧[5]（1996）在《锌枝晶生长的数学模型及其二维单元自动机动态模拟》一文中研究指出本文用二维单元自动机［１～４］模拟了在不同条件下锌枝晶的生长．给出了其数学模型，并得到了其逼真的动态图形结果．(本文来源于《河南师范大学学报(自然科学版)》期刊1996年02期）
王岳[6]（1989）在《锌枝晶的抑制剂》一文中研究指出本文介绍一种可以有效防止电解液循环型二次电池中枝晶沉积的抑制剂。枝晶抑制剂由季铵盐和从Pb、Sn、Cd离子中至少选择两种金属离子所组成,它与电解液混合,通过电化学反应抑制枝晶沉积。(本文来源于《有色冶炼》期刊1989年03期）
锌枝晶论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
锌锰电池是人类最早开发的电池体系之一。在二次电池兴起之前,锌锰干电池曾经是应用最为广泛的一次电池产品,至今在电动玩具、遥控器等领域依然被广泛使用。由于锌锰电池具有成本低、污染小、能量密度高、安全性好等突出特点,开发长充放电循环寿命的二次锌锰电池一直是电化学电源领域的重要研究课题[1-4]。研究表明,锌锰电池的金属锌负极在充放电循环中,会因为"尖端效应"出现自发持续的锌枝晶生长行为,不仅会增加电极电阻,造成电池容量衰减,而且会刺穿电池隔膜,引起电池短路失效,是影响长寿命
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
锌枝晶论文参考文献
[1].林航.碳毡电极改性对锌溴液流电池耐锌枝晶性的研究[D].东北电力大学.2019
[2].康利涛,崔芒伟,梁伟.纳米多孔绝缘层抑制锌枝晶提升锌锰电池寿命[C].第五届全国储能科学与技术大会摘要集.2018
[3].赵飞.锌酸钙制备方法和生成机制及锌枝晶的研究[D].郑州大学.2010
[4].胡卫华,喻敬贤,杨汉西,左正忠.二维锌枝晶生长行为研究[J].武汉大学学报(理学版).2004
[5].黄荧.锌枝晶生长的数学模型及其二维单元自动机动态模拟[J].河南师范大学学报(自然科学版).1996
[6].王岳.锌枝晶的抑制剂[J].有色冶炼.1989