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研究生:黃宥紘
研究生(外文):HUANG﹐YOU-HONG
論文名稱:應用於全釩液流電池與鋅空氣電池金屬複合材料特性研究
論文名稱(外文):Study on Characteristics of Metal Composites of Vanadium Redox Flow Battery and Zinc Air Battery
指導教授:薛康琳
指導教授(外文):HSUEH﹐KAN-LIN
口試委員:薛康琳洪儒熙劉鳳錦謝錦隆張文昇
口試委員(外文):HSUEH﹐KAN-LINHUNG﹐JU-SHEILIU﹐FENG-CHINHSIEH﹐CHIN-LUNGCHANG﹐WEN-SHENG
口試日期:2018-07-14
學位類別:碩士
校院名稱:國立聯合大學
系所名稱:能源工程學系碩士班
學門:工程學門
學類:綜合工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2018
畢業學年度:106
語文別:中文
論文頁數:82
中文關鍵詞:複合材料全釩氧化還原液流電池二次金屬鋅空氣電池
外文關鍵詞:composite materialvanadium redox flow batterysecondary zinc air battery
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本研究以複合材料技術應用於全釩氧化還原液流電池(Vanadium Redox Flow Battery; VRFB)電池中金屬雙極板與金屬鋅空氣電池中鋅電極製程開發與其效能評估,未來這兩種電池在大型儲能方面有很大的應用潛力。由於具有導電性、抗蝕性、低成本等特性之複合碳材在電池的應用很廣。將VRFB電池雙極板由碳板改成金屬板,不但可大幅降低電池內阻,也提高電池的功率密度。使用金屬複合材料需要克服金屬腐蝕問題,本研究開發保護金屬雙極板表面的導電防蝕層,使用不同的碳材與黏結劑的漿料配比、製程條件、製程方式來改善導電防蝕層的塗佈特性、導電性、抗蝕性。複合碳材亦可應用在二次金屬鋅空氣電池中的鋅電極。二次鋅空氣電池的鋅電極在充電的過程中會有樹枝狀結晶導致電池的損壞。本研究藉由在鋅電極中添加不同比例的5~20%碳粉以改善此問題,並將結果利用模擬電池充放電來測試鋅電極的效能。
In this study, composite technology was applied to the development of metal bipolar plates for vanadium redox flow battery (VRFB) and zinc electrode for zinc-air battery. The performance these two batteries were also evaluated. These batteries had great potential for energy storage application. Composite carbon material has good electric conductivity, corrosion resistance, and low cost. They are widely used in batteries. Replacing the carbon bipolar plate of VRFB battery to a metal bipolar plate, not only greatly reduces the internal resistance of the battery, but also increases the power density of the battery. The use of metal composites needs to overcome the problem of metal corrosion. This study developed a conductive anti-corrosion layer for protecting the surface of metal bipolar plates. The paste ratio, process conditions, and process methods of different carbon materials and binders were studied to improve the coating of conductive anti-corrosion layer. The composite carbon material can also be applied to a zinc electrode a zinc-air battery. The zinc electrode may produce dendritic crystals during charging and cause damage to the battery. In this study, different proportions of 5-20% carbon powder was mixed with zinc powder to form the zinc electrode. These electrodes were tested by using simulated charging and discharging to evaluate the effectiveness of this zinc electrode.
致謝 I
中文摘要 II
ABSTRACT III
目錄 IV
圖目錄 VI
表目錄 VIII
第一章 緒論 1
1.1研究動機 1
1.2研究目的 2
第二章 文獻探討 4
2.1氧化還原液流電池 4
2.1.1氧化還原液流電池的種類介紹與歷史 4
2.1.2液流電池的應用 6
2.2全釩氧化還原液流電池的原理特性及應用 6
2.2.1全釩氧化還原液流電池原理與特性 6
2.2.2全釩氧化還原液流電池應用 11
2.3全釩氧化還原液流電池雙極板 14
2.3.1雙極板介紹 14
2.3.2雙極板改質 15
2.4鋅金屬空氣電池 17
2.4.1鋅金屬空氣電池 17
2.4.2鋅金屬空氣二次電池 19
第三章 實驗步驟與方法 21
3.1實驗目的與實驗器材 21
3.1.1 實驗目的與項目 21
3.1.2實驗藥品與設備 23
3.2防蝕導電層配方、塗佈、金屬選擇、效能測試 24
3.2.1 金屬選擇 24
3.2.2配方與塗佈 25
3.2.3 壓碇 33
3.2.4 效能測試 38
3.3 鋅電極製作與效能測試 44
3.3.1 漿料配製 44
3.3.2 壓碇 45
3.3.3 效能測試 47
第四章結果與討論 49
4.1雙極板製程 49
4.1.1金屬預選結果 49
4.1.2漿料的滑移性 50
4.1.3漿料乾燥測試 52
4.1.4塗佈雙極板電性測試結果 54
4.1.5耐腐蝕性測試結果 60
4.1.6壓碇製程雙極板性能結果 64
4.2鋅空氣複合電極 66
4.2.1電極電性測試 66
4.2.2電極充放電測試 71
第五章結論與未來展望 74
5.1結論 74
5.1.1複合材料全釩液流電池雙極板結論 74
5.1.2複合材料鋅空氣電池電極結論 75
5.2未來展望 76
5.2.1金屬複合雙極板未來展望 76
5.2.2金屬複合電極未來展望 79
參考資料 80


[1]劉玉章、曾育貞、呂永方、沈錦昌、鍾人傑 (2015)。電網級儲能技術研發現況與進展。臺灣能源期刊 第二卷 第二期 第169-190, 6月
[2]張華民、王曉麗 (2013)。全釩液流電池技術最新研究進展。儲能科學與技術 第二卷 第三期 。281-288
[3]Eom, S. W., Lee, C. W., Yun, M. S., &Sun, Y. K. (2006). The roles and electrochemical characterizations of activated carbon in zinc air battery cathodes. Electrochimica Acta, 52(4), 1592–1595.
[4]Li, Y., &Dai, H. (2014). Recent advances in zinc–air batteries. Chem. Soc. Rev., 43(15), 5257–5275.
[5]薛康琳 (2017)。液流電池技術與儲能應用。工業材料雜誌 362期。061-067
[6]孫楓鈞 (2015)。應用於全釩液流電池之金屬雙極板特性研究(未出版之碩士論文)。國立聯合大學
[7]Leon, C.P., Ferrer, A. F, Garcia, J. G., Szanto, D. A., & Walsh, F.C. (2006).reddox fliw cells for energy conversion. Journal of Power Sources,160, 716-732.
[8]Tokuda, N., Kanno, T., Hara, T., Shigematsu, T., Tsutsui, Y., Ikeuchi, A., Itou, T., Kumamoto, T., (2000). Development of a Redox Flow Battery) System. SEI technical review, N. 50, pp. 88-95
[9]薛康琳,中央大學儲能聯盟中心,教育部能源人才培育計畫,聯合大學子計畫-儲能教材與磨課師教材。
[10]Perrin, M., Malbranche, P., Potteau, E. L., Willer, B., Soria, M.L., Jossen, A., Dahlen, M., Ruddell, A., Cyphelly, I., Semrau, G., Sauer, D.U., & Sarre, G. (2006). Temperature behavior: Comparison for nine storage technologies Results from the INVESTIRE Network Journal of Power Sources, 154, 545-549.
[11]徐冬清,范永生,劉平,王保國 (2011)。全釩液流電池複合材料雙極板研究。高校化學工程學報4月第25卷第2期308-313
[12]Renato A. Antunes a,*, Mara Cristina L. Oliveira b, Gerhard Ett b, Volkmar Ett b(2010) .Corrosion of metal bipolar plates for PEM fuel cells: A review. International journal of hydrogen energy 35 (2010) 3632 – 3647.
[13]Allen Hermanna,∗, Tapas Chaudhuria,b, Priscila Spagnolb(2005). Bipolar plates for PEM fuel cells : A review. International Journal of Hydrogen Energy 30 (2005) 1297 – 1302
[14]Fangyi Cheng and Jun Chen (2012)Metal–air batteries from oxygen reduction electrochemistry to cathode catalysts. Chem. Soc. Rev., 2012,41, 2172-2192

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