釩氧化還原液流電池關(guān)鍵材料的研究.pdf

1、釩氧化還原液流電池（VanadiumRedoxFlowBattery，簡稱釩電池）技術(shù)是一種新型大規(guī)模高效儲能技術(shù)，具有無污染、壽命長、能量效率高、維護(hù)簡單和建設(shè)周期短等優(yōu)點(diǎn)。電解液和電極材料作為釩電池的重要組成部分，直接影響釩電池的成本及性能，本論文即對釩電池的電解液及電極材料的制備及性能進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。
　　首先開展了對V(Ⅲ)-V(Ⅳ)混合電解液制備工藝的研究，研究了原料配比和加熱溫度兩個工藝參數(shù)對電解液制備的影響。結(jié)果表

2、明，當(dāng)原料中V2O3與V2O5的質(zhì)量比為6：1時，所制得的電解液中三價釩和四價釩離子濃度各占50%，加熱溫度以115℃左右為宜；為了提高電解液的濃度和穩(wěn)定性，向V(Ⅲ)-V(Ⅳ)混合電解液中加入不同的添加劑，發(fā)現(xiàn)甲烷磺酸和山梨醇的加入有利于提高電解液的穩(wěn)定性，并且甲烷磺酸的加入使V4+/V5+氧化峰電流增長了26.2%，山梨醇的加入對電解液的電導(dǎo)率和釩離子的分子結(jié)構(gòu)沒有產(chǎn)生多大的影響。
　　接著對石墨氈進(jìn)行了改性處理，并將其用于制

3、備一體化復(fù)合電極。發(fā)現(xiàn)400℃處理30h和濃硫酸中處理8h的石墨氈表現(xiàn)出良好的活性；極化曲線測試表明，相比原氈，熱處理后極化電阻減小了45.5%，酸處理后極化電阻增大了45.5%。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)石墨氈的反應(yīng)電阻Rt比其它阻抗都大，說明電子轉(zhuǎn)移過程整個電極反應(yīng)的控制步驟，相比原氈，熱處理后反應(yīng)電阻減小了50.8%，因此加快了電極反應(yīng)速度。
　　最后將V(Ⅲ)-V(Ⅳ)混合電解液直接用于釩電池中，發(fā)現(xiàn)復(fù)合電極采用熱處理石墨氈的電池充、