【正文】 二、實(shí)地踏勘施工現(xiàn)場(chǎng)，創(chuàng)造良好的施工條件。 完成上級(jí)臨時(shí)交給的各項(xiàng)任務(wù)。做好新形勢(shì)下的信訪工作，使命光榮，責(zé)任重大，樹(shù)立和維護(hù)發(fā)展穩(wěn)定大局，更加努力的做好信訪工作。妥善地解決職工反映的突出問(wèn)題，及時(shí)解決他們的憂事、難事，有利于社會(huì)穩(wěn)定。保證路面整潔、完好、暢通，真正做到了安全管理 ，警鐘長(zhǎng)鳴，確保了全年安全生產(chǎn)無(wú)事故。在日常安全檢查中加強(qiáng)對(duì) 重要部位、危險(xiǎn)源點(diǎn)的防范工作。 二、強(qiáng)化安全管理，促進(jìn)安全生產(chǎn) 安全就是效益，一年來(lái)，公 司安全生產(chǎn)成效明顯。 農(nóng)村公路及扶貧路 7km，完成工程量 150 萬(wàn)元。繼續(xù)認(rèn)真貫徹預(yù)防為主，教育在先的原則，加強(qiáng)黨員干部教育管理；積極引入思想預(yù)警機(jī)制，做好領(lǐng)導(dǎo)干部廉潔自律工作，切實(shí)加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)班子建設(shè)，嚴(yán)守思想道德和黨紀(jì)國(guó)法兩道防線，堅(jiān)持勤儉辦工會(huì)，堅(jiān)決反對(duì)奢侈享樂(lè)、鋪張浪費(fèi)。 在今年的工作中，進(jìn)一步加強(qiáng)與師機(jī)關(guān)各部門(mén)、師屬各單位的配合，努力做到互相協(xié)作、互相支持。 （三）大力實(shí)施職工素質(zhì)工程，深入開(kāi)展 “ 創(chuàng)建學(xué)習(xí)型組織，爭(zhēng)做知識(shí)型職工 ” 活動(dòng)，堅(jiān)持不懈地加強(qiáng)對(duì)職工的思想道德教育和職業(yè)技能培訓(xùn)工作，引導(dǎo)職工積 極投身團(tuán)場(chǎng)改革實(shí)踐，進(jìn)一步關(guān)心和解決困難職工的基本生活，建設(shè)一支能夠擔(dān)負(fù)屯墾戍邊歷史使命的高素質(zhì)的新型職工隊(duì)伍。進(jìn)一步開(kāi)展、落實(shí) “ 立黨為公，勤政為民 ” 的活動(dòng)，深入開(kāi)展與基層單位掛鉤活動(dòng)，經(jīng)常深入基層連隊(duì)和職工家庭，詳細(xì)了解職工群眾思想狀況和實(shí)際困難，并結(jié)合工會(huì)工作開(kāi)展理論研討，撰寫(xiě)出了有一定指導(dǎo)意義的調(diào)研論文。 ，發(fā)揮先鋒模范作用。 培養(yǎng)研究生 9 人以上，發(fā)表文章 45 篇以上，申請(qǐng)專利 8 項(xiàng)以上。 進(jìn)行“風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng) 額定輸出功率為 5kW，儲(chǔ)能容量為 50kWh 的全釩液流儲(chǔ)能電池系統(tǒng) 電力變換器和負(fù)載”的多系統(tǒng)組裝、集成。 建立大規(guī)模高效儲(chǔ)能系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行理論模型及優(yōu)化調(diào)度評(píng)估體系；提出 集穩(wěn)態(tài)分析、動(dòng)態(tài)仿真為一體的含大規(guī)模液流 電池 儲(chǔ)能的可再生能源發(fā)電系統(tǒng)動(dòng)態(tài)全過(guò)程數(shù)字仿真理論與方法，建立系統(tǒng)的綜合數(shù)值仿真平臺(tái)和動(dòng)態(tài)模擬的物理實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。 研究 液流電池新體系組配規(guī)律及電池結(jié)構(gòu)改進(jìn)；探索正極材料的表面改性工藝。 建立一體化電極極板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制備方法；改進(jìn)金屬基極板性能。 第三年度 考察外界影響因素和電化學(xué)反應(yīng) 對(duì)電解液穩(wěn)定性的影響；研究活性物種遷移規(guī)律；計(jì)算模擬添加劑分子對(duì)活性物種的作用方式。 初步確定離子交換膜合成方法和合成路線，明確離子在膜內(nèi)傳導(dǎo)規(guī)律。 建立液流儲(chǔ)能單電池模擬仿真模型，實(shí)現(xiàn)不同結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)單電池性能的預(yù)測(cè)；揭示單電池內(nèi)電流密度分布、濃度分布以及溫度分布的規(guī)律；完成大面積液流儲(chǔ)能單電池試制試驗(yàn)。項(xiàng)目研究合作團(tuán)隊(duì)來(lái)自 4 個(gè)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室或國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 3 個(gè)國(guó)家工程研究中心， 5 個(gè)省部級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，代表了我國(guó)在大規(guī)模液流電池儲(chǔ)能技術(shù)相關(guān)領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)研究力量。其關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題的突破，將推動(dòng)我國(guó)大規(guī)模液流儲(chǔ)能技術(shù)的進(jìn)步和實(shí)際應(yīng)用。 方法創(chuàng)新 在液流儲(chǔ)能電池關(guān)鍵材料的構(gòu)效關(guān)系等基礎(chǔ)理論和設(shè)計(jì)原理的研究基礎(chǔ)上，利用多種現(xiàn)代合成手段，建立液流儲(chǔ)能電池電解質(zhì)溶液，離子交換膜及電極極板材料合成、制備及材料物性表征評(píng)價(jià)的新方法；建立多場(chǎng)協(xié)同作用下高濃度復(fù)雜溶液體系的物理化學(xué)研究方法，建立液流儲(chǔ)能電池模塊及電池系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的模擬仿真理論和批量制備及系統(tǒng)集成新方法。建立和完善大規(guī)模高效液流電池儲(chǔ)能技術(shù)科學(xué)理論體系。探索高效能液流儲(chǔ)能電池新體系。 （ 2）建立高性能、低成本液流儲(chǔ)能電池電解質(zhì)溶液、離子交換膜、電極極板等關(guān)鍵材料的設(shè)計(jì)理論和規(guī)模制備方法和工藝；解決電解質(zhì)溶液的晶析問(wèn)題，提高電解液的穩(wěn)定性；在保證液流儲(chǔ)能電池能量效率前提 下，離子交換膜的成本降低至現(xiàn)在使用的杜邦公司 Nafion 115膜的 45%以下；碳塑極板的成本降至國(guó)產(chǎn)石墨板價(jià)格的 15%以下。發(fā)展電流密度均勻分布調(diào)控方法，優(yōu)化電池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，建立電池模塊及電池系統(tǒng)規(guī)模放大的數(shù)學(xué)模型和基礎(chǔ)理論，制定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與規(guī)模放大原則和策略。 液流儲(chǔ)能電池模塊和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與規(guī)模放大的模擬仿真理論及系統(tǒng)集成方法研究 液流儲(chǔ)能電池是由多個(gè)相互關(guān)聯(lián)的單元部件構(gòu)成。 高效能液流儲(chǔ)能電池新體系關(guān)鍵材料及電池系統(tǒng)研究 本項(xiàng)目以變價(jià)離子電對(duì)、溶液化學(xué)及電化學(xué)相結(jié)合的研究為切入點(diǎn)，重點(diǎn)研究具有高能量密度、高效能的單液流儲(chǔ)能新體系和改進(jìn)鋅溴體系。本課題擬以化學(xué)穩(wěn)定性和耐腐蝕性較高的烴類高分子聚合物為離子交換膜材料，研究高性能、低成本液流儲(chǔ)能電池用新型膜材料。在解明膜材料老化與分子降解機(jī)理研究基礎(chǔ)上，建立膜材料穩(wěn)定性調(diào)控理論和技術(shù)方法。改變離子交換膜內(nèi)固定電荷的種類、組成、數(shù)量，能夠定量調(diào)控固定電荷密度，進(jìn)而影響電解液中多種價(jià)態(tài)的陽(yáng)離子、陰離子、水合離子，以及電解液穩(wěn)定劑在離子交換膜表面的競(jìng)爭(zhēng)吸附過(guò)程。 離子交換膜材料的組分、結(jié)構(gòu)對(duì)物性的影響機(jī)理及膜的材料設(shè)計(jì)理論和制備方法研究 在液流儲(chǔ)能電池中，離子交換膜起著阻隔正極和負(fù)極電解液、避免電池自放電引起能量損失、同時(shí)通過(guò)離子的傳導(dǎo)形成電池內(nèi)電路。比較不同制備方法獲得的電解液的濃度、初始酸度、反應(yīng)溫度與時(shí)間等因素對(duì)電解液物理、化學(xué)特別是電化學(xué)性能的影響行為與機(jī)制，建立構(gòu)效關(guān)系，優(yōu)化制備條件。 主要研究?jī)?nèi)容 針對(duì)阻礙液流電池儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展和實(shí)際應(yīng)用的 “ 瓶頸 ” 問(wèn)題，解決存在的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題，達(dá)到預(yù)期研究目標(biāo)，本項(xiàng)目設(shè)立以下主要研究?jī)?nèi)容： 高濃度、多價(jià)態(tài)、多組分復(fù)雜電解質(zhì)溶液的物理化學(xué)性質(zhì)及高穩(wěn)定性電解質(zhì)溶液的制備方法研究 液流儲(chǔ)能電池系統(tǒng)的電活性物質(zhì)存在于電解質(zhì)溶液中，電解質(zhì)溶液的濃度決定著液流儲(chǔ)能電池的能量密度；其穩(wěn)定性和電化學(xué)活性決定著儲(chǔ)能電池系統(tǒng)的穩(wěn)定性、使用壽 命及充放電能量效率。 大規(guī)模液流電池儲(chǔ)能系 統(tǒng)的高效電能轉(zhuǎn)換與系統(tǒng)能量耦合特性 建立液流電池精確的電特性等效模型，構(gòu)建儲(chǔ)能系統(tǒng)復(fù)雜網(wǎng)路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)和仿真模型，探索儲(chǔ)能系統(tǒng)電氣網(wǎng)絡(luò)相互耦合、相互影響規(guī)律，進(jìn)而 研究液流電池的電能轉(zhuǎn)換單元之間的耦合機(jī)理，揭示電池的電化學(xué)能轉(zhuǎn)化暫態(tài)過(guò)程、變流的電磁暫態(tài)過(guò)程以及發(fā)電 /用電暫態(tài)過(guò)程之間的協(xié)調(diào)機(jī)制，分析電池、功率變換單元、發(fā)電單元及用電系統(tǒng)的界面之間能量相互貫通能力及能量轉(zhuǎn) /變換規(guī)律， 是大規(guī)模液流儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)優(yōu)化和系統(tǒng)集成的基礎(chǔ)。本項(xiàng)目在深入研究 和 認(rèn)識(shí)電極極板材料組成、制備工藝對(duì)其性能影響規(guī)律的基礎(chǔ)上，建立優(yōu)化、完善電極 和 極板材料的合成、制備方法。 高性能、低成本電解質(zhì)溶液的制備 研究釩化合物的種類與物理性質(zhì)，支持電解質(zhì)濃度與種類、初始酸度、反應(yīng)溫度與時(shí)間等因素對(duì)電解液物理、化學(xué)特別是電化學(xué)性能的影響行為與機(jī)制；探討電解液制備過(guò)程中活性物質(zhì)的溶解 結(jié)晶平衡的動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)。為此，如將 傳統(tǒng)二次電池中的沉積型電極反應(yīng)過(guò)程用于液流儲(chǔ)能，可實(shí)現(xiàn)液流儲(chǔ)能電池的單液無(wú)隔膜化，既避免了傳統(tǒng)二次電池電沉積反應(yīng)中枝晶的形成，又解決了基于全液相電極反應(yīng)的液流儲(chǔ)能體系中使用離子交換膜的難點(diǎn)問(wèn)題。 多場(chǎng)協(xié)同作用下電極反應(yīng)機(jī)制 電 極是電池電化學(xué)反應(yīng)的場(chǎng)所，電極結(jié)構(gòu)與自身性質(zhì)直接影響液流儲(chǔ)能電池的整體性能；電極與極板的接觸電阻，以及電池的內(nèi)漏電直接影響系統(tǒng)的效率。電 解液組分決定其自身、離子交換膜、電極等電池組件的穩(wěn)定性和性能。尤其是國(guó)內(nèi)離子交換膜技術(shù)還未突破，通常使用的杜邦公司商業(yè)化的 Nafion 膜價(jià)格昂貴，成為制約液流儲(chǔ)能電池實(shí)用化的瓶頸。同時(shí)水分子在滲透壓作用下或以水合離子形式隨釩離子透過(guò)膜進(jìn)行遷移，造成正負(fù)極電解液體積失衡，影響電池的穩(wěn)定性和使用壽命。 項(xiàng)目名稱： 大規(guī)模高效液流電池儲(chǔ)能技術(shù)的基礎(chǔ)研究 首席科學(xué)家： 張華民 中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所 起止年限： 2020 年 1 月 2020 年 8 月 依托部門(mén)： 中國(guó)科學(xué)院 一、研究?jī)?nèi)容 擬解決的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題 根據(jù)國(guó)外液流儲(chǔ)能電池工程化開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)以及國(guó)內(nèi)的研究結(jié)果，目前液流儲(chǔ)能電池技術(shù)主要存在如下四方面問(wèn)題： （ 1）電解質(zhì)溶液穩(wěn)定性有待進(jìn)一步提高。 （ 3）電池運(yùn)行的電流密度低。 綜上所述，解決液流儲(chǔ)能電池穩(wěn)定性、耐久性和實(shí)用性問(wèn)題的關(guān)鍵在于關(guān)鍵材料（如電解液、離子交換膜、電極極板等）性能的提升和核心技術(shù)（材料批量化制備工藝、系統(tǒng)規(guī)模放大方法與系統(tǒng)耦合與能量管理控制技術(shù)）的突破。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)電解質(zhì)溶液缺乏系統(tǒng)的基礎(chǔ)研究。同時(shí)，液流儲(chǔ)能電池的電化學(xué)反應(yīng)在常規(guī)電極表面的可逆性仍不理想，且目前對(duì)反應(yīng)機(jī)制尚未認(rèn)識(shí)清楚。 可再生能源發(fā)電系統(tǒng)等 領(lǐng)域 對(duì)高效、低成本規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)的需求，使得全釩液流儲(chǔ)能電池工程化、低成本化研究成為重要方向。 揭示釩化合物中雜質(zhì)元素的種類和濃度對(duì)電解液儲(chǔ)能容量、循環(huán)壽命及對(duì)離子交換膜、電極等性能的影響規(guī)律；研究電解質(zhì)溶液添加劑種類和濃度對(duì)電解質(zhì)溶液穩(wěn)定性的影響規(guī)律；建立原料和電解質(zhì)溶液的質(zhì)量規(guī)范；確立電解質(zhì)溶 液規(guī)?；苽浞椒?。 電池模塊和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、規(guī)模放大的模擬仿真理論及系統(tǒng)集成方法 液流儲(chǔ)能電池系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用時(shí)的輸出功率要求達(dá)到數(shù)十千瓦至數(shù)十兆瓦 ，儲(chǔ)能容量要求達(dá)到數(shù)兆瓦時(shí)至數(shù)百兆瓦時(shí)。 基于可再生能源發(fā)電的液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制理論研究 基于 太陽(yáng)能和風(fēng)能等可再生能源發(fā)電的隨機(jī)性和間歇性，大規(guī)模液流儲(chǔ)能系統(tǒng)必須滿足抑制可再生能源發(fā)電系統(tǒng)非穩(wěn)態(tài)特性以及獨(dú)立自治運(yùn)行的要求，通過(guò)系統(tǒng)的控制與能量調(diào)節(jié)能力起到平抑可再生能源發(fā)電系統(tǒng)擾動(dòng)、維持平衡與穩(wěn)定的重要作用。 在液流儲(chǔ)能電池體系中，電解液中活性物質(zhì)以荷電的離子或離子締合物的形式存在，通過(guò)離子價(jià)態(tài)的變化進(jìn)行能量?jī)?chǔ)存與釋放。 溶液中低價(jià)態(tài)釩物種存在形態(tài)的在線分析方法 目前，低價(jià)釩物種的分析均采用離線分析方法。由于多價(jià)態(tài)釩離子在膜內(nèi)傳遞現(xiàn)象以及電解液中的離子水合狀態(tài)十分復(fù)雜，迄今為止，人們對(duì)液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)離子交換膜的選擇滲透性、化學(xué)穩(wěn)定性與膜材料結(jié)構(gòu)的關(guān)系，缺乏深入的研究，具有離子分離功能的膜材料制備更多依賴于經(jīng)驗(yàn)。通過(guò)抑制釩離子在膜表面的吸附，能夠有效降低釩離子滲透速率，提高膜的選擇性，減小自放電。 新型離子交換膜分子設(shè)計(jì)與制備方法研究 a) 偏氟類聚合物離子交換膜 以化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的聚偏氟乙烯（ PVDF）為基體原料，通過(guò)體相聚合或原位接枝等途徑導(dǎo)入磺酸基團(tuán)，形成質(zhì)子傳導(dǎo)性高和 釩離子遷移率低的聚合物互穿網(wǎng)絡(luò)型離子交換膜。 c) 兩性離子交換膜的探索 陰陽(yáng)離子兩性離子交換膜綜合陽(yáng)離子膜和陰離子膜的各自優(yōu)勢(shì)，既能抑制釩離子的滲透又能保證較高的質(zhì)子電導(dǎo)率。通過(guò)將電池正負(fù)極之一或雙極設(shè)計(jì)成沉積 /溶解過(guò)程，探索和研究不用離子交換膜的單液流儲(chǔ)能新體系。電池運(yùn)行涉及非穩(wěn)態(tài)強(qiáng)化傳質(zhì)、傳熱及電化學(xué)反應(yīng)等 復(fù)雜因素。 大規(guī)模液流儲(chǔ)能技術(shù)的系統(tǒng)耦合及綜合能量管理控制策略的基礎(chǔ)研究 大規(guī)模高效液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)涉及發(fā)電裝置、液流儲(chǔ)能電池裝置、電力電子變換裝置、用電負(fù)荷或電力系統(tǒng)等多個(gè)組成體系，是電化學(xué)、化工和電氣等相互耦合的復(fù)雜動(dòng)態(tài)體系，其運(yùn)行特性與液流儲(chǔ)能電池系統(tǒng)的組合方式、容量大小以及電力變換器、用電負(fù)荷、控制方式等多種因素相關(guān)。 （ 3）確定大規(guī)模、高效液流儲(chǔ)能電池模塊和電池系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)理論；建立電池模塊和電池系統(tǒng)的模擬仿真理論和方法；掌握電池系統(tǒng)集成的工程技術(shù)，提高工作電流密度。結(jié)合大功率電池模塊及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的模擬仿真，建立液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)規(guī)模放大的理論體系，探 索發(fā)電、儲(chǔ)能、用電復(fù)合體系的系統(tǒng)耦合技術(shù)和綜合能量控制管理策略，為大規(guī)模高效液流電池儲(chǔ)能技術(shù)的工程化和實(shí)用化提供基礎(chǔ)理論支撐，滿足太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生能源發(fā)電普及應(yīng)用及電力系統(tǒng)節(jié)能減排重大國(guó)策對(duì)大規(guī)模高效儲(chǔ)能技術(shù)的重大需求。為大規(guī)模高效液流儲(chǔ)能電池技術(shù)的工程化、實(shí)用化、產(chǎn)業(yè)化提供系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論支撐。 系統(tǒng)集成創(chuàng)新 利用本項(xiàng)目研制的電解質(zhì)溶液、離子交換膜、電極極板材料和電池模塊及電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)集成模擬仿真成果，集成出輸出功率為 5kW，儲(chǔ)能容量為 50kWh 的液流儲(chǔ)能電池系統(tǒng)。 創(chuàng)新的組織實(shí)施機(jī)制 本項(xiàng)目采用產(chǎn)、學(xué)、研密切合作的創(chuàng)新組織實(shí)施模式，項(xiàng)目合作團(tuán)隊(duì)中既有清華大學(xué)、中南大學(xué)、華中科技大學(xué)等大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)，又有大連化學(xué)物理研究所，金屬研究所等中國(guó)科學(xué)院的研究單位和解放軍防化研究院的總裝備部的研究機(jī)構(gòu)，還有以大規(guī)模高效液流儲(chǔ)能電池產(chǎn)業(yè)化為主的大連融科儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展有限公司和液流電池儲(chǔ)能技術(shù)的潛在用戶 — 國(guó)家電網(wǎng)下屬的中國(guó)電力科學(xué)研究院。研究團(tuán)隊(duì)中包括 2 名院士， 32 名具有高級(jí)職稱的研究人員，一大批年輕的博士研究人員和研究生擬參加本項(xiàng)目的研究工作。 完成液流電池特性試驗(yàn)和電氣建模，建立系統(tǒng)功率變換拓?fù)淠M仿真模型。 掌握電極表面性質(zhì)對(duì)電極性能影響規(guī)律；確定一體化電極極板設(shè)計(jì)原則；建立金屬基復(fù)合極板制備方法；建立 12 中釩離子電極反應(yīng)過(guò)程動(dòng)力學(xué)方程； 初步掌握新體系電池的組配方法，調(diào)控負(fù)極鋅在充放電過(guò)程中的形貌，延長(zhǎng)壽命。 優(yōu)化離子交換膜材料合成條件，開(kāi)發(fā)成膜工藝。 掌握 高濃度電解質(zhì)溶液中各相關(guān)組份間的轉(zhuǎn)化條件與規(guī)律；闡釋鋅溴電 池電催化反應(yīng)機(jī)理。 建立公用工程管理方法；建立液流儲(chǔ)