Studies on the Sodium Polysulfide/Bromine Redox Flow Battery for Energy Storage

本论文工作系国家“863”能源技术领域支持课题的主要研究内容（课题编号2005AA516020）。目前面向大规模储能领域的多硫化钠/溴液流储能电池（PSB）使用的碳毡电极制备成本较高，而活性碳电极的应用性能较差，能量效率低于60%；制备多硫化钠的高温合成法以及硫化氢合成法，工艺复杂，成本高，不适合PSB 大规模应用需求；商业化阳离子交换膜选择性不高，长期运行可造成阴、阳极离子互混构成交叉污染。 本文采用浸渍还原和化学镀法成功地在碳毡基体上直接制备催化剂。化学镀法制备的催化剂分布较浸渍还原法均匀，10 mg cm-2 担量即可形成连续的催化层；采用钴催化碳毡作为PSB 负极，40 mA cm-2 循环能量效率大于80%，500 h 内性能衰减小于2%。活性碳电极加入了导电剂和造孔剂，初始能量效率提高至67~70%，但其传质性能仍不能满足实际应用需要，循环运行过程中电极内部发生硫累积造成效率较快衰减，其孔结构还需进一步改进

多硫化钠-溴化钠氧化还原液流电池研究

在全电池中用稳态方法研究了不同电极材料对电池正负极电化学反应极化行为的影响。以聚丙腈碳毡为正极材料，泡沫镍为负极材料，4mol／L NaBr、1．3mol／LNa2S4为正、负极电解液，测定了(28±1)℃时电池的库仑效率、电压效率、能量效率及电池的能量密度随充放电电流密度的变化规律，分析了大电流密度下电池电压效率下降的原因。以聚丙腈碳毡及泡沫镍为正负极材料所组成的电池能量效率约71％，能量密度约66，4mW／cm^2(50mA／cm^2充放电)，电池的欧姆内阻压降是大电流密度下电池电压效率下降的主要原因

多硫化钠-溴化钠氧化还原液流电池研究

在全电池中用稳态方法研究了不同电极材料对电池正负极电化学反应极化行为的影响。以聚丙腈碳毡为正极材料，泡沫镍为负极材料，4mol／L NaBr、1．3mol／LNa2S4为正、负极电解液，测定了(28±1)℃时电池的库仑效率、电压效率、能量效率及电池的能量密度随充放电电流密度的变化规律，分析了大电流密度下电池电压效率下降的原因。以聚丙腈碳毡及泡沫镍为正负极材料所组成的电池能量效率约71％，能量密度约66，4mW／cm^2(50mA／cm^2充放电)，电池的欧姆内阻压降是大电流密度下电池电压效率下降的主要原因

全钒液流电池高浓度下V（IV）/V（V）的电极过程研究

采用循环伏安、低速线性扫描和阻抗技术,以石墨为电极,研究了V（Ⅳ）/V（Ⅴ）在较高浓度下的电极过程.结果表明,采用2.0 mol·L^-1的V（Ⅳ）溶液时,H2SO4浓度低于2 mol·L^-1,V（Ⅳ）/V（Ⅴ）反应极化大,可逆性差,表现为电化学和扩散混合控制;H2SO4浓度增至2 mol·L^-1以上,V（Ⅳ）/V（Ⅴ）反应的可逆性提高,转为扩散控制,且增加H2SO4浓度有利于阻抗的降低;但H2SO4浓度超过3 mol·L^-1,溶液的粘度和传质阻力大,阻抗反而增大.在3mol·L^-1的H2SO4中,随着V（Ⅳ）浓度的增加,体系的可逆性和动力学改善,阻抗减小;但V（Ⅳ）浓度超过2.0 mol·L^-1,较高的溶液粘度导致溶液的传质阻力迅速增加,V（IV）/V（V）的电化学性能衰减,阻抗增大.因此,综合考虑电极反应动力学和电池的能量密度两因素,V（Ⅳ）溶液的最佳浓度为1.5～2.0 mol·L^-1,H2SO4浓度为3 mol·L^-1

全钒液流电池高浓度下V（IV）/V（V）的电极过程研究

采用循环伏安、低速线性扫描和阻抗技术,以石墨为电极,研究了V（Ⅳ）/V（Ⅴ）在较高浓度下的电极过程.结果表明,采用2.0 mol·L^-1的V（Ⅳ）溶液时,H2SO4浓度低于2 mol·L^-1,V（Ⅳ）/V（Ⅴ）反应极化大,可逆性差,表现为电化学和扩散混合控制;H2SO4浓度增至2 mol·L^-1以上,V（Ⅳ）/V（Ⅴ）反应的可逆性提高,转为扩散控制,且增加H2SO4浓度有利于阻抗的降低;但H2SO4浓度超过3 mol·L^-1,溶液的粘度和传质阻力大,阻抗反而增大.在3mol·L^-1的H2SO4中,随着V（Ⅳ）浓度的增加,体系的可逆性和动力学改善,阻抗减小;但V（Ⅳ）浓度超过2.0 mol·L^-1,较高的溶液粘度导致溶液的传质阻力迅速增加,V（IV）/V（V）的电化学性能衰减,阻抗增大.因此,综合考虑电极反应动力学和电池的能量密度两因素,V（Ⅳ）溶液的最佳浓度为1.5～2.0 mol·L^-1,H2SO4浓度为3 mol·L^-1

25 MeV/u~(40)Ar~(14+) 辐照肝癌细胞的生物学效应

讨论了２５ＭｅＶ／ｕ４０Ａｒ１４＋对培养的肝癌细胞ＳＭＭＣ－７７２１的生物学效应。结果表明：辐照后的癌细胞中出现多种染色体畸变类型，微核率比对照高得多，肝癌细胞的辐射受损程度与剂量呈正相关性，分次照射时，修复机制被逐渐激活，等剂量辐照的细胞损伤程度随辐照次数的增加而减轻。The biological effects of SMMC 7721 irradiated by25MeV/u 40 Ar 14+ are studied The following results are obtained: (1)Various chromosomal aberrations are induced and the micronucleus frequency is higher than that of corresponding control (2) The greater the dose is,the heavier the cells are damaged (3) The repair system of cells is actived during fractionation irradiation and the efficiency of repair is enhanced responding to the irradiation times“九五”重大课题“攀登计划B”项