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2017年第2期17-水在Nafion膜中扩散行为介观分析
2017-04-15 21:51   审核人:

摘要:目的 从介观角度研究水在全钒液流电池隔膜中的传质特性.方法 采用耗散粒子动力学模拟方法,使用Materials Studio软件构建Nafion膜与水的粗粒化模型,分析了Nafion膜中水通道三维拓扑结构,研究温度、水含量对Nafion膜中水的扩散行为的影响.结果 随水含量的增加,全钒液流电池隔膜中的水团簇逐渐形成相互连接且贯穿的海绵状连续水通道、隔膜中磺酸基配位数增加、水在膜中的扩散系数增大;随着温度升高,水在隔膜中的扩散系数增大;在磺酸基周围配位的水分子大部分分布在0.5 nm范围内.结论 在一定范围内增加水含量和提高温度有利于Nafion膜中的质子传递,可以提高全钒液流电池的性能.

 

关键词:耗散粒子动力学 介观结构 Nafion膜 全钒液流电池

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