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宋士强: 作品数：14 被引量：42H指数：4; 供职机构：清华大学更多>>; 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划国家高技术研究发展计划更多>>; 相关领域：化学工程电气工程一般工业技术更多>>

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纳米多孔质子传导膜中钒离子和水分子迁移行为研究被引量：5: 2014年; 研究全钒液流电池充电/放电过程,电解液中不同价态水合钒离子、氢离子、水分子在纳米孔径的质子传导膜中的渗透迁移行为,为膜材料性能改进以及电解液系统管理提供依据.通过测定全钒液流电池开路状态下的自放电、恒电流模式下的充电/放电循环过程,分析钒离子渗透和水迁移影响因素,揭示电池运行过程纳米多孔质子传导膜中钒离子渗透及水迁移规律.结果表明:自放电过程主要发生钒离子浓度差作为推动力的传质扩散,水分子的跨膜净迁移量可忽略;在恒流模式下的充电/放电循环过程中,隔膜两侧阴极、阳极电解液中水合离子迁移、浓差扩散、渗透压效应均发生作用,导致阳极侧电解液向阴极侧发生净的水迁移,需要通过电解液管理保持电池系统正常运行.; 宋士强陈晓郭伟男范永生王保国; 关键词：全钒液流电池

全钒液流电池的质子传导膜研究被引量：3: 2012年; 研究质子传导膜对全钒液流电池性能的影响,包括膜面电阻、阻钒性以及质子传导膜厚度,为研究开发适用于全钒液流电池的质子传导膜提供依据.通过测定钒电池循环充电/放电过程的效率、暂态极化曲线、静态交叉放电曲线,建立选择与优化膜材料的评价方法;在考察膜电导率、膜厚、阻钒性和机械强度的综合性能指标后,认为膜面电阻在0.3～0.5Ω.cm2范围,具备优良阻钒性能条件下,膜厚约150μm比较合适.使用符合该性能的聚偏氟乙烯质子传导膜时,钒电池能量效率超过70%,有望满足发展大容量蓄电储能装备的需要.; 陈晓宋士强范永生刘平王保国; 关键词：全钒液流电池质子传导膜膜厚电池效率

一种水溶液电解液可充电锌离子电池: 本发明公开了属于电池制备技术领域的一种水溶液电解液可充电锌离子电池，此电池中正极活性材料主要为锌离子（Zn<Sup>2+</Sup>）可逆脱嵌的铁氰化铜（镍），负极活性材料以锌元素为主，电解液为以锌的可溶性盐为溶质、水为...; 贾志军王保国宋士强范永生; 文献传递

全钒液流电池隔膜中钒离子渗透及水迁移行为研究: 全钒液流电池作为一种高效、大规模电化学储能技术，在风能、太阳能等可再生能源发电、智能电网建设方面有着广阔的应用前景。电池运行过程中，透过隔膜的钒离子交叉污染以及水迁移是制约全钒液流电池正常运行的两大突出因素。研究了全钒液...; 宋士强陈晓王保国; 关键词：全钒液流电池质子传导膜

全钒液流电池的稳态充电数值模拟被引量：1: 2015年; 为研究大容量蓄电储能全钒液流电池的充电能力,建立基于电池内部传递与反应相耦合的机理模型,模拟电池二维、等温、稳态、充电的状态,得到电池极化的比重数据,并从机理出发深入分析极化的主要来源.通过数值模拟碳毡电极电导率对电极过程的影响,给出反应区域的二维分布特点及规律.研究结果表明:欧姆极化约占总极化电压的50%,浓差极化约占30%,动力学极化占20%;反应区域的分布与多孔电极电导率及电解液电导率的相对大小有关,电流总是选择电阻较小的方式传导.; 廖斯达宋士强张剑波王保国; 关键词：全钒液流电池数值模拟多孔介质压缩比

全钒液流电池阳极电偶中VO^(2+)氧化反应动力学研究被引量：2: 2013年; 利用动电位极化和循环伏安法对全钒液流电池阳极VO2+/VO2+电偶的氧化反应的动力学行为进行了研究。动电位极化曲线的分析表明:在η<0.130 V时电荷转移步骤为电极过程的控制步骤;在0.130 V<η<0.330 V时电极过程受电荷转移和扩散步骤混合控制;当η>0.330 V时扩散步骤为电极过程的控制步骤。利用动电位极化和循环伏安法的实验结果计算出25℃时实验溶液中VO2+/VO2+氧化反应的相关参数:交换电流密度为5.34×10-5A/cm2;平衡电极电位0.717 V;电荷传递电阻为462.8 W.cm2;电荷传递系数0.57;VO2+的扩散系数3.52×10-11cm/s;反应平衡常数6.71×10-7。分析VO2+的氧化反应历程,实验证明了VO2+的氧化反应为单电子不可逆反应,并具有随后可逆化学反应的电化学反应的特征。; 贾志军宋士强陈晓王保国; 关键词：全钒液流电池动电位极化循环伏安阳极氧化

一种空气/钒液流电池: 本发明公开了属于蓄电储能技术领域的一种空气/钒液流电池。该空气/钒液流电池的单电池主要由正极、负极、负极储液罐组成，正负极由质子传导膜隔开，正极为气体扩散电极，以空气中的氧气和水作为活性物质；负极活性物质为含钒电解液，置...; 王保国贾志军宋士强范永生; 文献传递

纳米多孔膜内多价离子的选择性扩散与传质规律研究: 全钒液流电池(all-vanadium redox flow battery,简称钒电池(VRB))是一种电能高效转换和大规模储存的蓄电储能装备,适合于新能源技术领域的风力发电、太阳能发电过程蓄电储能.利用不同价态的钒离...; 李冰洋青格乐图宋士强范永生王保国; 文献传递

质子传导膜内受限空间离子扩散过程被引量：4: 2013年; 以具有纳米尺度孔径的聚偏氟乙烯(PVDF)质子传导膜为对象,研究电解质溶液中水合离子在受限空间内的传递行为,证明使用纳米尺度多孔膜代替离子交换膜用于液流电池过程的可行性。利用渗透实验分别研究浓度场、压力场,以及不同渗透压条件下膜中离子扩散和水迁移现象,分析传质行为与膜结构和组成之间的关系。结果表明离子在纳米尺度孔径的PVDF膜中的扩散过程与溶液中类似,表观离子扩散系数不受浓度差推动力的影响;离子交换膜中的表观离子扩散系数随浓度差推动力提高而增加。在渗透压作用下,自制PVDF纳米孔膜的水迁移速率低于Nafion 117膜,水迁移带来的负面影响更小;对于H+/VO2+的离子选择系数超过300,有效透过H+而阻止VO2+,适用于全钒液流电池过程。; 青格乐图宋士强范永生王保国; 关键词：全钒液流电池膜结构