| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第11-23页 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 | 第11-12页 |
| 1.2 钒电池简介 | 第12-15页 |
| 1.2.1 电池结构及工作原理 | 第12-14页 |
| 1.2.2 钒电池在国内外的发展概况 | 第14-15页 |
| 1.3 钒电池的关键材料 | 第15-17页 |
| 1.3.1 电解液 | 第15-16页 |
| 1.3.2 电极材料 | 第16页 |
| 1.3.3 隔膜 | 第16-17页 |
| 1.4 Nafion 膜简介及改性 | 第17-19页 |
| 1.4.1 Nafion 膜简介 | 第17-18页 |
| 1.4.2 Nafion 膜的改性 | 第18-19页 |
| 1.5 钒电池用新型离子交换膜 | 第19-21页 |
| 1.5.1 sPEEK 膜简介 | 第20-21页 |
| 1.5.2 sPEEK 膜的改性 | 第21页 |
| 1.6 本论文的主要研究内容 | 第21-23页 |
| 第2章 实验部分 | 第23-35页 |
| 2.1 实验药品及仪器 | 第23-24页 |
| 2.1.1 实验药品 | 第23-24页 |
| 2.1.2 实验仪器 | 第24页 |
| 2.2 钒电池用 PNS 复合膜的制备 | 第24-26页 |
| 2.2.1 商业 Nafion 膜的预处理 | 第24-25页 |
| 2.2.2 Nafion/DMF 溶液的制备 | 第25页 |
| 2.2.3 PTFE 薄膜的预处理 | 第25页 |
| 2.2.4 重铸法制备 PNS 复合膜 | 第25页 |
| 2.2.5 溶胶-凝胶法制备 PNS 复合膜 | 第25-26页 |
| 2.3 NSN 复合膜的制备 | 第26页 |
| 2.3.1 sPEEK 膜的制备及预处理 | 第26页 |
| 2.3.2 NSN 复合膜的制备 | 第26页 |
| 2.4 钒电池用石墨毡的预处理 | 第26-27页 |
| 2.5 活性物质电解液的制备 | 第27-29页 |
| 2.5.1 总钒浓度的标定 | 第27-28页 |
| 2.5.2 三价钒的滴定 | 第28页 |
| 2.5.3 钒废液的电解 | 第28-29页 |
| 2.6 复合膜的基本性能表征 | 第29-32页 |
| 2.6.1 含水率 | 第29页 |
| 2.6.2 溶胀率 | 第29-30页 |
| 2.6.3 离子交换容量 | 第30页 |
| 2.6.4 阻钒性能 | 第30-32页 |
| 2.7 膜的化学稳定性 | 第32页 |
| 2.8 复合膜的形貌及结构测试 | 第32-33页 |
| 2.8.1 扫描电子显微镜 | 第32页 |
| 2.8.2 X-射线衍射 | 第32-33页 |
| 2.8.3 衰减全反射红外 | 第33页 |
| 2.9 复合膜的电化学性能表征 | 第33-35页 |
| 2.9.1 电导率 | 第33-34页 |
| 2.9.2 单电池性能 | 第34页 |
| 2.9.3 循环性能 | 第34页 |
| 2.9.4 自放电性能 | 第34-35页 |
| 第3章 PNS 复合膜的性能研究 | 第35-55页 |
| 3.1 引言 | 第35页 |
| 3.2 重铸法制备 PNS 复合膜基本性能 | 第35-38页 |
| 3.2.1 含水率及溶胀率 | 第35-36页 |
| 3.2.2 IEC | 第36-37页 |
| 3.2.3 钒渗透测试 | 第37-38页 |
| 3.3 溶胶-凝胶法制备 PNS 复合膜物理性能表征 | 第38-41页 |
| 3.3.1 含水率及溶胀率 | 第38-39页 |
| 3.3.2 IEC | 第39页 |
| 3.3.3 钒渗透测试 | 第39-41页 |
| 3.4 PNS 复合膜的化学稳定性 | 第41页 |
| 3.5 PNS 复合膜的形貌及结构表征 | 第41-46页 |
| 3.5.1 SEM | 第42-43页 |
| 3.5.2 EDX | 第43-44页 |
| 3.5.3 FT-IR | 第44-45页 |
| 3.5.4 XRD | 第45-46页 |
| 3.6 PNS 复合膜电化学性能测试 | 第46-53页 |
| 3.6.1 电导率 | 第46-47页 |
| 3.6.2 重铸法制备 PNS 复合膜的单电池性能 | 第47-48页 |
| 3.6.3 溶胶-凝胶法制备复合膜的单电池性能 | 第48-50页 |
| 3.6.4 循环性能 | 第50-52页 |
| 3.6.5 自放电性能 | 第52-53页 |
| 3.7 本章小结 | 第53-55页 |
| 第4章 NSN 复合膜的性能表征 | 第55-65页 |
| 4.1 引言 | 第55页 |
| 4.2 膜的物理性能测试 | 第55-58页 |
| 4.2.1 磺化度的确定 | 第55-56页 |
| 4.2.2 基本性能测试 | 第56-57页 |
| 4.2.3 钒渗透测试 | 第57页 |
| 4.2.4 化学稳定性测试 | 第57-58页 |
| 4.3 膜的形貌及结构表征 | 第58-60页 |
| 4.3.1 SEM | 第58-59页 |
| 4.3.2 FT-IR | 第59-60页 |
| 4.3.3 XRD | 第60页 |
| 4.4 电化学性能测试 | 第60-64页 |
| 4.4.1 电导率 | 第60-61页 |
| 4.4.2 单电池性能 | 第61-63页 |
| 4.4.3 循环性能 | 第63页 |
| 4.4.4 自放电性能 | 第63-64页 |
| 4.5 本章小结 | 第64-65页 |
| 第5章 市场分析及产业化前景 | 第65-71页 |
| 5.1 引言 | 第65页 |
| 5.2 储能市场需求 | 第65-67页 |
| 5.3 成本估算 | 第67-70页 |
| 5.3.1 钒电池成本估算 | 第67-68页 |
| 5.3.2 PNS 复合膜成本估算 | 第68-69页 |
| 5.3.3 NSN 复合膜成本估算 | 第69-70页 |
| 5.4 本章小结 | 第70-71页 |
| 结论 | 第71-72页 |
| 参考文献 | 第72-78页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 | 第78-80页 |
| 致谢 | 第80页 |