全釩氧化還原液流電池及電極反應機理的研究.pdf

1、全釩氧化還原液流電池作為一種新型的綠色大型儲能電池，具有能實現(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、使用壽命長和操作、維護簡單等特點，所以倍受關注而得到了很大的發(fā)展，正逐步走向實用化。如何制備高純度的釩液流電解質、進一步提高釩電池的能量密度和效率，提高其充放電性能，是釩電池實用化過程中需要解決的問題。因此，選擇合適的電極材料，進一步探討釩離子的電極反應機理，研究釩電池在充放電過程的變化，適當選擇并探討

2、添加劑對釩電池電行為和性能的影響，對進一步改善和提高釩電池的電性能以及釩電池的實用化具有重要的理論意義和實用價值。 本論文主要利用電解法制備了高濃度的釩液流電解質，自制了石墨電極、石墨氈電極，并對自制電極進行了改性，制成了實驗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)等電化學方法，探討了電解法制備釩液流電解質的反應機理，考察了釩的電極反應、電極表面活化處理對釩的電極反應的影響，結合電極反應分析了活化的機理

3、；還考察了釩電池初次充電活化過程及恒流充/放電循環(huán)的電性能；并且考察了添加銻離子、銦離子對釩電池電性能特別是析氫行為的影響。實驗表明：電解法可以制得高達5mol/LVOSO4+5mol/LH2SO4的高濃度釩液流電解質，適宜于大規(guī)模生產(chǎn)，有利于釩電池的實用化。電極的表面狀況嚴重影響著釩離子的電極過程，甚至可逆性，對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活性和可逆性，v(Ⅳ)/V(Ⅴ)和V(Ⅱ)/v(Ⅲ)電對在活化處