釩電池電解液熱力學性質(zhì)的研究.pdf

1、全釩氧化還原液流電池是一種新型的電化學儲能系統(tǒng)，具有大電流充放電、自放電率低和電池結(jié)構(gòu)簡單等特點，它是滿足風能、太陽能等新型能源大規(guī)模儲能的理想電源形式。釩電池正負極電解液為含VO2+/VO2+與V2+/V3+氧化還原電對的硫酸水溶液，它不僅是導電介質(zhì)，而且含有電池的電極活性物質(zhì)，是釩電池儲能及能量轉(zhuǎn)化的核心。但是，釩電池電解液中釩離子濃度隨溶液pH的變化規(guī)律只有少量的研究，其變化規(guī)律和變化原因目前沒有給出相應的解釋;五價釩離子易出現(xiàn)沉

2、淀現(xiàn)象尚無明確的解釋。本文希望通過對電解液的熱力學性質(zhì)的研究，從一定程度上揭解釋釩電池電解液熱力學穩(wěn)定性規(guī)律。
　　本文針對釩電池電解液進行了三方面的研究。
　　1、根據(jù)現(xiàn)有文獻，繪制了E-pH圖，分析了不同價態(tài)的釩離子存在的優(yōu)勢區(qū)。討論了不同價態(tài)的釩離子的穩(wěn)定性與其濃度、pH和溶液中H2SO4濃度的影響和變化規(guī)律。
　　2、本文利用等壓法研究了VOSO4-H2O體系的滲透系數(shù)、Pitzer參數(shù)和活度系數(shù)。VOSO4-

3、H2O體系中水的滲透系數(shù)隨著VOSO4濃度的增大而線性增大，說明VOSO4水溶液中的水自由遷移能力較大。根據(jù)Pitzer參數(shù)，驗證了文獻中提出的VOSO4可能存在水合形式，并存在一定的立體結(jié)構(gòu)。VOSO4的活度系數(shù)隨VOSO4濃度的增大而逐漸增大。
　　3、本文通過循環(huán)伏安測試、極化曲線法和阻抗測試方法研究了298.15 K時雜質(zhì)Si和Fe對釩電池電解液的影響。當Si的含量不大于0.01 mol/L時對電解液的影響不明顯。當雜質(zhì)F