全釩氧化還原液流電池及電極反應(yīng)機(jī)理的研究.pdf

1、全釩氧化還原液流電池作為一種新型的綠色大型儲(chǔ)能電池，具有能實(shí)現(xiàn)快速充電和大電流密度放電、真正意義上的深放電(100％)、電容量易于增加、使用壽命長(zhǎng)和操作、維護(hù)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，所以倍受關(guān)注而得到了很大的發(fā)展，正逐步走向?qū)嵱没?。如何制備高純度的釩液流電解質(zhì)、進(jìn)一步提高釩電池的能量密度和效率，提高其充放電性能，是釩電池實(shí)用化過(guò)程中需要解決的問(wèn)題。因此，選擇合適的電極材料，進(jìn)一步探討釩離子的電極反應(yīng)機(jī)理，研究釩電池在充放電過(guò)程的變化，適當(dāng)選擇并探討

2、添加劑對(duì)釩電池電行為和性能的影響，對(duì)進(jìn)一步改善和提高釩電池的電性能以及釩電池的實(shí)用化具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。 本論文主要利用電解法制備了高濃度的釩液流電解質(zhì)，自制了石墨電極、石墨氈電極，并對(duì)自制電極進(jìn)行了改性，制成了實(shí)驗(yàn)室水平的模型釩電池。利用循環(huán)伏安法、恒電流階躍法、恒電流充放電循環(huán)等電化學(xué)方法，探討了電解法制備釩液流電解質(zhì)的反應(yīng)機(jī)理，考察了釩的電極反應(yīng)、電極表面活化處理對(duì)釩的電極反應(yīng)的影響，結(jié)合電極反應(yīng)分析了活化的機(jī)理

3、；還考察了釩電池初次充電活化過(guò)程及恒流充/放電循環(huán)的電性能；并且考察了添加銻離子、銦離子對(duì)釩電池電性能特別是析氫行為的影響。實(shí)驗(yàn)表明：電解法可以制得高達(dá)5mol/LVOSO4+5mol/LH2SO4的高濃度釩液流電解質(zhì)，適宜于大規(guī)模生產(chǎn)，有利于釩電池的實(shí)用化。電極的表面狀況嚴(yán)重影響著釩離子的電極過(guò)程，甚至可逆性，對(duì)石墨電極用重鉻酸鉀溶液或加熱處理后，提高了釩在石墨電極的反應(yīng)活性和可逆性，v(Ⅳ)/V(Ⅴ)和V(Ⅱ)/v(Ⅲ)電對(duì)在活化處