釩電池正極電解液以及有機(jī)液流電池的電化學(xué)性能研究.pdf_第1頁(yè)
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1、在液流電池中,電解液既作為電池的離子導(dǎo)體,又作為能量的儲(chǔ)存介質(zhì),所以電解液的性能決定了電池的整體性能。本文采用甲基磺酸作為釩電解液的支持電解質(zhì),來提高電解液的電化學(xué)性能以及熱穩(wěn)定性;同時(shí)結(jié)合液流電池以及具有電化學(xué)活性的有機(jī)物的優(yōu)點(diǎn),首次提出了全有機(jī)液流電池(AORFB)的概念。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:
   (1)通過電解法電解以甲基磺酸為支持電解質(zhì)的釩電解液,結(jié)果表明,先采用石墨電極后采用石墨氈電極進(jìn)行電解時(shí),電解過程的庫(kù)倫效

2、率最高;并且采用這種方法電解出的電解液極化最小(循環(huán)伏安峰電位差為82 mV),循環(huán)伏安峰電流最大(52.5 mA),且充放電性能最好。
   (2)通過對(duì)2 mol/L V(Ⅳ)在不同濃度硫酸和甲基磺酸中的電化學(xué)活性進(jìn)行循環(huán)伏安測(cè)試、極化曲線測(cè)試、充放電曲線測(cè)試、以及熱穩(wěn)定性測(cè)試。實(shí)驗(yàn)表明,2 mol/L V(Ⅳ)在7 mol/L甲基磺酸中的電化學(xué)活性最優(yōu),此時(shí)電解液的極化最小(峰電位差為82 mV),擴(kuò)散系數(shù)最大((0.94

3、-1.52)×10-6 cm2/s),電荷傳遞電阻最小(5.61Ω),交換電流密度最大(4.57×10-3 A/cm2),電極反應(yīng)速度常數(shù)最大(4.74×10-5 cm/s),將此電解液組裝電池進(jìn)行充放電時(shí),電池的電壓效率和能量效率較高,并且五價(jià)釩離子在7 mol/L MSA中的熱穩(wěn)定性最好。
   (3)將正、負(fù)極活性物質(zhì)2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基(TEMPO)和鄰苯二甲酰亞胺分別溶解于支持電解液(1 mol/L N

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