可循环双电解质铝空气微流体电池(3) - 高电压技术杂志社投稿_期刊论文发表|版面费|电话|编辑部|论文发表- 高电压技术

一、稿件要求： 1、稿件内容应该是与某一计算机类具体产品紧密相关的新闻评论、购买体验、性能详析等文章。要求稿件论点中立，论述详实，能够对读者的购买起到指导作用。文章体裁不限，字数不限。 2、稿件建议采用纯文本格式(*.txt)。如果是文本文件，请注明插图位置。插图应清晰可辨，可保存为*.jpg、*.gif格式。如使用word等编辑的文本，建议不要将图片直接嵌在word文件中，而将插图另存，并注明插图位置。 3、如果用电子邮件投稿，最好压缩后发送。 4、请使用中文的标点符号。例如句号为。而不是.。 5、来稿请注明作者署名(真实姓名、笔名)、详细地址、邮编、联系电话、E-mail地址等，以便联系。 6、我们保留对稿件的增删权。 7、我们对有一稿多投、剽窃或抄袭行为者，将保留追究由此引起的法律、经济责任的权利。二、投稿方式： 1、请使用电子邮件方式投递稿件。 2、编译的稿件，请注明出处并附带原文。 3、请按稿件内容投递到相关编辑信箱三、稿件著作权： 1、投稿人保证其向我方所投之作品是其本人或与他人合作创作之成果，或对所投作品拥有合法的著作权，无第三人对其作品提出可成立之权利主张。 2、投稿人保证向我方所投之稿件，尚未在任何媒体上发表。 3、投稿人保证其作品不含有违反宪法、法律及损害社会公共利益之内容。 4、投稿人向我方所投之作品不得同时向第三方投送，即不允许一稿多投。若投稿人有违反该款约定的行为，则我方有权不向投稿人支付报酬。但我方在收到投稿人所投作品10日内未作出采用通知的除外。 5、投稿人授予我方享有作品专有使用权的方式包括但不限于：通过网络向公众传播、复制、摘编、表演、播放、展览、发行、摄制电影、电视、录像制品、录制录音制品、制作数字化制品、改编、翻译、注释、编辑，以及出版、许可其他媒体、网站及单位转载、摘编、播放、录制、翻译、注释、编辑、改编、摄制。 6、投稿人委托我方声明，未经我方许可，任何网站、媒体、组织不得转载、摘编其作品。

可循环双电解质铝空气微流体电池(3)

作者:

关键词:

摘要：

图5 每个循环中不同样品的峰值功率密度和累积峰值功率损耗

为了研究膜如何影响微流体电池的性能，在图6中测试并显示单电极极化曲线。从阴极电解质到阳极电解质侧测量膜上的电位降。由于膜上的过电位降低，阳极和阴极的极化曲线彼此不相交。在短路条件下，膜面积越大的样品，阳极的电位越高。样品6的阳极电位最高，这可以进一步解释样品1到样品6的氢气泡量增加[17-18]。对于具有PTFE膜的样品，可以发现膜的过电势随膜面积增加而增加。在短路条件下，样品1的过电位为-1.097 V，样品5的过电位为－0.283 V。PTFE膜的孔径为500 μm而不是500 nm的样品6在所有样品中过电位最低，仅为-0.122 V。过电位的差异可归因于这些膜的电阻不同。由于过电势与Jsc几乎呈线性关系，如图6所示，膜电阻可以近似根据极化曲线的斜率计算，计算结果为：样品1～样品6的膜电阻依次为 83.30、68.26、30.13、14.59、10.36、1.00 Ω。电阻随着膜面积的增加而降低，会有更多离子通道可以通过，这与首次循环中Jsc随着膜面积增大而增大是一致的。由于样品6膜的孔尺寸太大，离子几乎可以自由地穿过，电阻仅为1 Ω，甚至比具有两倍面积的PTFE膜还要低。

图6 首次循环中不同样品的单电极极化曲线

3 结论

本文提出了一种以PTFE为膜的新型双电解质铝/空气微流体电池，与传统的单电解质铝/空气电池相比，它具有更高的Voc和Jsc。通过使用酸性阴极电解液和碱性阳极电解液，铝/空气微流体电池的Voc高达2.18 V，经过10个循环后Voc非常稳定。样品1的Jsc在首次循环中为524 mA/cm2，在第10次循环中仅减少16.68%，而没有PTFE膜的样品6，第10次循环后Jsc下降了95.88%。对于具有PTFE膜的样品，循环次数增加，Jsc随着膜面积增大而下降得越快。计算表明，膜面积最小的样品由于电解质的中和最少，所以电解质累积利用率最高。首次循环中的Jsc、Pmax随膜面积增加而增加，但随循环次数增加反而下降更快。与传统的铝/空气电池或铝/空气微流体电池相比，本文研究的电池不仅具有高电压，而且通过利用层流和多孔PTFE膜展现出了良好的电解质再循环性，有希望成为高能量密度电源。

[1] CHENG F,CHEN batteries:from oxygen reduction electrochemistry to cathode catalysts[J].Chem Soc Rev,2012,41:2172-2192.

[2] KRAYTSBERG A,EIN-ELI Y.Review on Li-air batteries—Opportunities,limitations and perspective[J].J Power Sources,2011,196:886-893.

[3] GELMAN D,SHVARTSEV B,EIN-ELI battery based on an ionic liquid electrolyte[J].Journal of Materials Chemistry A,2014,2:-.

[4] REVEL R,AUDICHON T,GONZALEZ aluminium-air battery based on ionic liquid electrolyte[J].J Power Sources,2014,272:415-421.

[5] WANG L,LIU F,WANG W,et al.A high-capacity dual-electrolyte aluminum/air electrochemical cell[J].RSC Advances,2014,4:-.

[6] GOULET M A,KJEANG flow cells for electrochemical energy conversion[J].J Power Sources,2014,260:186-196.

[7] GOULET M A,KJEANG recirculation in electrochemical co-laminar flow cells[J].Electrochim Acta,2014,140:217-224.

[8] KJEANG E,DJILALI N,SINTON fuel cells:a review[J].J Power Sources,2009,186:353-369.

[9] PYUN S I,MOON S mechanism of pure aluminium in aqueous alkaline solution[J].J Solid State Electrochem,2000,4:267-272.

[10] SHKOLNIKOV E I,ZHUK A Z,VLASKIN M as energy carrier:feasibility analysis and current technologies overview[J].Renewable Sustainable Energy Rev,2011,15:4611-4623.

[11] LIM K G,PALMORE G T biofuel cells:the influence of electrode diffusion layer on performance[J].Biosensors&Bioelectronics,2007,22:941-947.

[12] CHOBAN E R,MARKOSKI L J,WIECKOWSKI A,et fuel cell based on laminar flow[J].J Power Sources,2004,128:54-60.

[13] FERRIGNO R,STROOCK A D,CLARK T D,et vanadium redox fuel cell using laminar flow[J].JACS,2002,124:-.

[14] YANG S H,KNICKLE the performance of an aluminum-air cell[J].J Power Sources,2003,124:572-585.

[15] WANG H,LEUNG D Y C,LEUNG M K H,et of parasitic hydrogen evolution effects in an aluminum-air cell[J].Energy&Fuels,2010,24:3748-3753.

[16] CHAN K Y,SAVINELL R calculations of an aluminum-air cell[J].J Electrochem Soc,1991,138:1976-1984.

[17] WANG L,WANG W,YANG G,et al.A hybrid aluminum/hydrogen/air cell system[J].Int J Hydrogen Energy,2013,38:-.

[18] STANSBURY E E,BUCHANAN R of electrochemical corrosion[J].ASM Int,2000,87:e116.

[19] SHYU J C,WEI C S,LEE C J,et of bubble effect in microfluidic fuel cells by a simplified microfluidic reactor[J].Appl Therm Eng,2010,30:1863-1871.

[20] KJEANG E,MICHEL R,HARRINGTON D A,et al.A microfluidic fuel cell with flow-through porous electrodes[J].JACS,2008,130:4000-4006.

文章来源：《高电压技术》网址: http://www.gdyjszzs.cn/qikandaodu/2021/0222/566.html