PE、PF集流体的性能比较.pdf

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1、第40卷第9期当代化工Vo1．40，No．92011年9月ContemporaryChemicalIndustrySeptember，2011PEPF集流体的性能比较史惠娟，徐立新，王龙支(兰州交通大学，甘肃兰州730070)摘要：对不同比例PE(聚乙烯)集流体、不同比例PF(酚醛树脂)集流体进行性能分析比较。发现在单一树脂做粘接剂时，PF集流体总体性能优于PE集流体。PF集流体体积电阻率为0．05Q·cnl左右，抗弯强度接近20MPa。而PE集流体体积电阻率在0．1Q·am以上，抗弯强度在10MPa以下。关键词：聚乙烯；酚醛树脂；集流体；体积电阻率；抗弯强度中图分类号：TM201．

2、4文献标志码：A文章编号：1671—0460(2011)09—0899—03StudyonPropertiesofPEandPFCurrentCollectorsSHIHui-juan，XULi-xin，WANGLong-zhi(LanzhouJiaotongUniversity,GansuLanzhou730070，China)Abstract：PropertiesofPEcurrentcollectorandPFcurrentcollectorwerecompared．TheresultsshowthatthePFcurrentcollectorisbetterthanthePE

3、currentcollector．ThevolumeresistivityofthePFcurrentcollectorisabout0．05Q·cm，itsbendingstrengthisabout20MPa．ThevolumeresistivityofthePEcurrentcollectorisaboveO．1Q’cm，itsbendingstrengthisbelow10MPa．Keywords：PE；PF；Currentcollector；Volumeresistivity；Bendingstrength由于环保压力和能源危机，以全钒液流电池材料力学性能试验机；DHQJ一

4、3型非平衡电桥箱；(VanadiumRedoxBattery，VRB)为代表的规模化蓄XL3OESMSEM扫描电子显微镜；Chi660d电化学工电储能装置近年来得到快速发展，逐步进入大规模作站。示范阶段。集流体是钒电池的重要组成部分，很1．3样品制备大程度上影响着钒电池的性能。石墨集流体导电性(1)PE集流体的制备：将PE、炭黑、石墨按高，充放电性能好，在使用过程中常伴有电化学腐一定的比例混合搅拌均匀，模压成型。(2)PF集流蚀，导致钒电池失效且制备工艺复杂，费时，成本体的制备：将PF、炭黑、石墨按一定的比例溶于酒高。金、钛、铂等金属虽然耐腐蚀性较好，但价格昂精中搅拌均匀，烘干后，模

5、压成型。贵。铅的毒性较大，且表面容易被氧化。不锈钢板的2结果与讨论价格低廉，可加工性强，但在强酸环境中以及在较高2．1电学性能与力学性能电位下较易被腐蚀。因此，以导电填料和高分子树由图1、图2可知，PF集流体的抗弯强度和导脂为原料，采用注塑或模压等方法来制备的复合导O．45电塑料集流体目前广泛地应用于全钒液流电池中。O．40本文选用聚乙烯PE和酚醛树脂PF作为基体材料，与导电填料(石墨，炭黑)均匀混合制备出复合集流体，对其性能进行了分析研究。1实验部分1．1主要原材料O．O5石墨：上海山浦化工有限公司；炭黑：湖南湘O．OO潭金盆矿业有限公司；聚乙烯：L5303B；酚醛：济102030

6、40树脂质量分数，％(m(GP)／m(CB)=3／1)南创世化工有限公司。图1树脂用量对体积电阻率的影响1．2主要设备Fig．1EffectofresincontentonvolumeresistanceQLB—D350X350X225t平板硫化机；MTS一810铁道车辆热工教育部重点实验室开放基金，项目号：TE011002。妻霍彝20l1-07-04史惠娟(1986一)，女，山西太原人，硕士，研究方向：钒电池的制备与研究。E-mail：779509484@qq．com。当代化工2011年9月2-2电化学性能由循环伏安法得到的可逆电极反应体系的电流一电位曲线具有以下两个重要性质：主乏

7、烈H6420H4=(1)式中：五一氧化峰电流；，眦一还原峰电流。=一60／n(2)式中：E氧化峰电位；一还原峰电位；历一峰电位差，mV。树脂质量分数，％(／7／((，})／m(cB)=3／1)图2树脂用量对抗弯强度的影响从表1、表2可以看出PE集流体和PF集流体Fig．2Efectofresincontentonbendingstrength均不满足可逆反应要求，不会发生电化学腐蚀，可电性明显优于PE集流体，是PE集流体的数倍以上。以用作钒电池集流体。为使