ʻO ka hoʻohana ʻana o ka Graphite Felt no ka pila kahe

Ma ke kahua o ka mālama ʻana i ka ikehu holomua, ua puka mālie mai nā pila kahe ma ke ʻano he hopena hiki ke hoʻonui ʻia a lōʻihi hoʻi, ʻoi aku hoʻi no nā noi paʻa e like me ke kaulike grid, ka hoʻohui ʻana i ka ikehu hou, a me nā ʻōnaehana kākoʻo ʻoihana. Ma waena o nā mea koʻikoʻi e hoʻoholo ai i ka hana a me ke ola lōʻihi o kēia mau ʻōnaehana, kū ka graphite felt ma ke ʻano he ʻāpana koʻikoʻi—ʻoi aku hoʻi i loko o ka hoʻolālā electrode.

ʻO ka lole graphiteHe mea porous, i hoʻokumu ʻia i ke kalapona me ke conductivity kiʻekiʻe, ke kūpaʻa kemika, a me ke kūpaʻa wela. ʻO kēia mau waiwai e kūpono loa ia no nā ʻōnaehana pila kahe, kahi e hele mau ai nā electrolytes wai ma o nā cell electrochemical i ka wā o ka hoʻouka ʻana a me ka hoʻokuʻu ʻana. ʻAʻole e like me nā pila kuʻuna kahi i paʻa ai nā electrodes a paʻa, hilinaʻi nā pila kahe i ka neʻe mau ʻana o ka wai ma waena o nā ʻili electrode. ʻO ka graphite felt, ma muli o kāna pūnaewele fibrous a me ka ʻili nui, hāʻawi i kahi medium kūpono no ka hoʻoili electron a me nā hopena redox.

I loko o nā pila kahe vanadium redox (VRFB), ʻo ia kekahi o nā ʻano i oʻo loa i ke kālepa, hoʻohana pinepine ʻia ka felt graphite no nā electrodes maikaʻi a maikaʻi ʻole. Hoʻolaha ka ʻili kiʻekiʻe i ka pilina maikaʻi me nā ions vanadium i loko o ka electrolyte, ʻoiai ʻo ke kūpaʻa o ka mea ma lalo o nā ʻano waikawa ikaika e hōʻoiaʻiʻo ana i ka lōʻihi ma luna o nā tausani o nā pōʻaiapuni. Eia kekahi, ʻo kona ʻano maʻalahi e hiki ai i nā ʻenekinia ke hoʻoponopono a hoʻopili paha i ka felt e hoʻomaikaʻi i ke kaomi pili, hoʻemi i ke kū'ē kūloko, a hoʻomaikaʻi i ka pono o ke au holoʻokoʻa.

ʻO ka hana ʻana o ka ʻili graphite e pili ana i ka carbonization o nā olonā synthetic, e like me PAN (polyacrylonitrile), ma lalo o nā lewa i kāohi ʻia, a ukali ʻia e nā hana hoʻāla thermal a kemika paha. Hoʻonui hou kēia mau hana ma hope o ka hana ʻana i ka hana electrochemical o ka ʻili, e hana ana i nā wahi catalytic hou aʻe no nā hopena redox. Hiki ke hoʻopili ʻia a uhi ʻia paha nā ʻano holomua o ka ʻili graphite me nā oxides metala a i ʻole nā ​​​​papa hana ʻē aʻe e hoʻomaikaʻi i ke koho ʻana, e hōʻemi i nā pohō polarization, a hoʻolalelale i nā kinetics hopena.

ʻO kahi pōmaikaʻi koʻikoʻi o ka graphite i hoʻopaʻa ʻia ma luna o nā electrodes metala a paʻa paha i hoʻokumu ʻia i ke kalapona aia i loko o kona microstructure ʻekolu-dimensional. ʻAʻole wale ka pūnaewele fiber i hoʻopili ʻia e hoʻomaʻamaʻa i ka hoʻolaha electrolyte like akā ʻae pū kekahi i nā haunaele kahe liʻiliʻi a i ʻole nā ​​​​​​fluctuations kaomi, kahi mea maʻamau i nā ʻōnaehana mālama ikehu nui. Kōkua kēia i ka mālama ʻana i ka hana electrochemical kūlike ma lalo o nā kūlana ukana dynamic.

I loko o nā ʻōnaehana hana, ʻaʻole he ʻāpana plug-and-play ka graphite felt. Pili nui kāna hana i ka hoʻolālā cell, ka lakio compression, ka haku mele electrolyte, a me ka mahana hana. Pono nā ʻenekinia e kaulike pono i ka porosity, conductivity, a me ka compressibility i ke koho ʻana i ka mea felt kūpono. ʻO ka haʻahaʻa loa o ka density e alakaʻi i ka hoʻonui ʻana i nā pohō ohmic, ʻoiai ʻo nā felts mānoanoa loa e hiki ke kaupalena i ka neʻe ʻana o ka wai a hōʻemi i nā helu lawe ion.

Ke noiʻi mau nei i nā ala e hoʻokuke ai i nā palena o ka hana graphite felt. ʻO kekahi kuhikuhi e pili ana i ka hoʻololi ʻana i nā ʻili fiber e hoʻolauna i nā hui hana e hoʻolaha koho i nā hui redox kikoʻī. ʻO kekahi mea e nānā nui ʻia ana ma nā felts hybrid e hoʻohui i ka graphite me nā mea conductive ʻē aʻe e like me nā nanotubes carbon a i ʻole graphene e hoʻomaikaʻi i ka ikaika mechanical a me ka reactivity o ka ʻili me ka ʻole o ka mōhai ʻana i ka conductivity.

I ka hoʻomau ʻana o ka ʻenehana pila kahe a loaʻa ka hoʻohana ākea ʻana, ʻoi aku ka koʻikoʻi o ke kuleana o ka graphite felt. Mai ka mālama ʻana i ka ikehu hale noho a hiki i nā ʻōnaehana grid megawatt-scale, ʻo ka pono no nā mea electrode ikaika, mālama haʻahaʻa, a me ka hana kiʻekiʻe e mau ana.ʻO ka lole graphite, me kona hui pū ʻana o ke ʻano a me ka hana, ke noho nei i kihi o kēia hoʻomohala ʻana.