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全钒液流电池电解液容量衰减及草酸恢复研究 被引量:1
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作者 叶涛 王怡君 +1 位作者 唐子龙 潘国梁 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第3期1177-1186,共10页
全钒液流电池因其易于规模化、环境友好和高安全性等优势,被视为一种适合大规模商业化应用的储能技术。然而,长期循环使用中出现的容量衰减问题限制了其在储能领域的广泛应用。本文通过深入分析电池循环前后的电化学特性变化曲线,并结... 全钒液流电池因其易于规模化、环境友好和高安全性等优势,被视为一种适合大规模商业化应用的储能技术。然而,长期循环使用中出现的容量衰减问题限制了其在储能领域的广泛应用。本文通过深入分析电池循环前后的电化学特性变化曲线,并结合高锰酸钾滴定的结果,确定了电池容量衰减的主要因素,即电解液失衡和电极退化导致的负极活性物质减少和极化加剧。此外,采用草酸还原的方法将电解液的放电比容量恢复至初始的92.7%,并通过互换正负电极缓解了电池的极化加剧,证实了通过电极交换可以有效恢复并稳定电极的电化学活性。最后,采用恒压充电的方法解决了草酸残留问题,并制定了一种草酸恢复电解液的工艺路线,成功将已用电解液的平均价态从3.580价恢复至3.508价。该研究全面分析了全钒液流电池容量衰减的深层次原因,为电解液的恢复发挥了重要的指导作用,同时针对草酸恢复过程中的残留问题提出了简便有效的技术解决方案,为电解液的恢复和再利用提供了新的可能性。 展开更多
关键词 全钒液流电池 电解液恢复 草酸还原 化学滴定
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氢气焙烧还原制备全钒液流电池用V_(2)O_(3) 被引量:4
2
作者 高崇 白连强 +3 位作者 孙珂娜 王为振 王治飞 黄海辉 《有色金属(冶炼部分)》 CAS 北大核心 2024年第7期124-132,共9页
针对氢气焙烧还原偏钒酸铵(AMV)制备全钒液流电池V_(2)O_(3)的试验条件、晶相和微观结构的影响展开研究。结果表明,优选试验条件为:氢气还原温度575℃、氢气还原时间1 h、氢气气流速率100 mL/min、还原后随炉冷却。通过上述试验方案获... 针对氢气焙烧还原偏钒酸铵(AMV)制备全钒液流电池V_(2)O_(3)的试验条件、晶相和微观结构的影响展开研究。结果表明,优选试验条件为:氢气还原温度575℃、氢气还原时间1 h、氢气气流速率100 mL/min、还原后随炉冷却。通过上述试验方案获得的样品基本全部为V_(2)O_(3),主晶相为V_(2)O_(3),微观结构上晶粒饱满且以片状物或块状物的形式紧密堆积在一起。最终可生产电池级V_(2)O_(3),并制备出合格的全钒液流电池电解液。 展开更多
关键词 酸铵(AMV) 氢气还原 V_(2)O_(3):微观形貌 液流电池
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全钒氧化还原液流电池集流体的性能 被引量:18
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作者 李晓刚 刘素琴 +2 位作者 黄可龙 桑商斌 陈立泉 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期93-94,共2页
用混炼法制备了以PP和SEBS共混物为基体材料、掺杂碳黑和碳纤维的高导电复合材料。用SEM、恒流充放电方法考察了复合材料的结构、形貌、力学性能及电化学性能。结果表明:导电介质在基体材料中高度分散,复合材料的体积电阻率小于0 1Ω... 用混炼法制备了以PP和SEBS共混物为基体材料、掺杂碳黑和碳纤维的高导电复合材料。用SEM、恒流充放电方法考察了复合材料的结构、形貌、力学性能及电化学性能。结果表明:导电介质在基体材料中高度分散,复合材料的体积电阻率小于0 1Ω·cm,组装的单体电池的充放电能量效率为84 5%。 展开更多
关键词 电池 氧化还原液流电池 集流体 导电复合材料 碳纤维
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全钒氧化还原液流电池的发展现状 被引量:16
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作者 刘大凡 李晓磊 +2 位作者 郭西凤 王坤 袁莉 《无机盐工业》 CAS 北大核心 2010年第8期4-6,20,共4页
简要介绍了全钒氧化还原液流电池的工作原理,并对钒电池的组成及其电解液的制备方法和钒电池的分类及市场前景进行了简明叙述。列举了钒电池在国外的商业化情况,并简要分析了国内外钒电池的发展过程和研究现状。中国风能、太阳能等可再... 简要介绍了全钒氧化还原液流电池的工作原理,并对钒电池的组成及其电解液的制备方法和钒电池的分类及市场前景进行了简明叙述。列举了钒电池在国外的商业化情况,并简要分析了国内外钒电池的发展过程和研究现状。中国风能、太阳能等可再生资源储量丰富,对环境友好的大容量存储电池需求迫切,因此认为近几年中国全钒氧化还原液流电池具有良好的发展前景,这将会极大促进中国钒资源的开发。 展开更多
关键词 全钒氧化还原液流电池 大容量存储电池
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全钒氧化还原液流电池中电极材料的研究评述 被引量:27
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作者 李华 常守文 严川伟 《电化学》 CAS CSCD 2002年第3期257-262,共6页
全钒氧化还原液流电池是一种新型的蓄电池 ,较之传统蓄电池有许多的优点 ,本文介绍了钒电池中的两类电极材料 (金属类和复合类 )
关键词 全钒氧化还原液流电池 电池 电极材料 金属类电极 复合材料电极
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炭材料在全钒氧化还原液流电池中的电化学活性 被引量:7
6
作者 魏冠杰 范新庄 +1 位作者 刘建国 严川伟 《新型炭材料》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期272-279,共8页
炭材料在全钒氧化还原液流电池(钒电池)中主要用作电极。由于传统炭材料对钒电对氧化还原反应的电化学活性较差,因此,对以石墨毡为代表的炭材料电化学活性研究成为钒电池电极研究的重要组成部分。研究从石墨毡电极改性和炭材料作为催化... 炭材料在全钒氧化还原液流电池(钒电池)中主要用作电极。由于传统炭材料对钒电对氧化还原反应的电化学活性较差,因此,对以石墨毡为代表的炭材料电化学活性研究成为钒电池电极研究的重要组成部分。研究从石墨毡电极改性和炭材料作为催化剂应用两方面详述炭材料在钒电池中的电化学活性研究现状,先介绍含氧官能团和含氮官能团对钒电对氧化还原反应的电催化作用,回顾碳纳米管和石墨烯两类新型炭材料在钒电池中的应用。对炭材料电化学活性的今后研究工作进行展望,通过对炭材料性构关系的全面了解和对碳电极上的钒电对电化学反应过程动力学的深入研究,才能为炭材料在钒电池中的实际应用奠定扎实的理论和应用基础。 展开更多
关键词 全钒氧化还原液流电池 炭材料 电极 石墨毡 电化学活性
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全钒氧化还原液流电池用电极材料的研究进展 被引量:5
7
作者 崔旭梅 王军 +2 位作者 陈孝娥 赵英涛 李云 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2008年第7期17-19,共3页
全钒氧化还原液流电池系统作为电化学系统现已在国外得到了很好的发展。本文归纳了全钒氧化还原液流电池电极的功能和性能要求,介绍了电极材料的研究进展情况,并提出了当前最有应用前景的电极材料及其结构。
关键词 全钒氧化还原液流电池 电极材料 电化学性能 能量效率
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全钒氧化还原液流电池研究进展 被引量:3
8
作者 刘明义 韩临武 +2 位作者 郑建涛 徐海卫 曹传钊 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1330-1333,共4页
全钒氧化还原液流电池(Vanadium Redox Flow Battery,VRFB)以其灵活、环保等特性,在储能领域备受关注。作为VRFB的重要性能指标,能量效率和能量密度一直是研究热点。介绍了用于提高能量效率的优化液流电池系统结构和用于提高能量密度的... 全钒氧化还原液流电池(Vanadium Redox Flow Battery,VRFB)以其灵活、环保等特性,在储能领域备受关注。作为VRFB的重要性能指标,能量效率和能量密度一直是研究热点。介绍了用于提高能量效率的优化液流电池系统结构和用于提高能量密度的盐酸体系支持电解质,并分析了其影响机理。 展开更多
关键词 全钒氧化还原液流电池 能量效率 漏电电流 能量密度 支持电解质
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全钒氧化还原液流电池电解液的研究 被引量:5
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作者 张书弟 翟玉春 陈维民 《材料与冶金学报》 CAS 北大核心 2013年第1期77-80,共4页
研究在40℃温度下,添加剂对全钒氧化还原液流电池电解液稳定性的影响.通过采用硫酸亚铁铵溶液对钒电池电解液进行电位滴定,定量分析钒电池电解液中不同价态钒离子的浓度;利用循环伏安曲线扫描,分析添加剂的引入对电解液电化学性能的影响... 研究在40℃温度下,添加剂对全钒氧化还原液流电池电解液稳定性的影响.通过采用硫酸亚铁铵溶液对钒电池电解液进行电位滴定,定量分析钒电池电解液中不同价态钒离子的浓度;利用循环伏安曲线扫描,分析添加剂的引入对电解液电化学性能的影响.结果表明:温度40℃时,添加剂对五价钒溶液稳定性的影响次序为:尿素>硫酸钾>CTAB>草酸铵>草酸钠;添加剂对钒溶液氧化活性的影响为:草酸钠>尿素>硫酸钾>CTAB>草酸铵;对还原活性的影响为:草酸铵>草酸钠>硫酸钾>CTAB>尿素;对氧化还原反应可逆性的影响为:尿素>草酸钠>硫酸钾>CTAB>草酸铵. 展开更多
关键词 全钒氧化还原液流电池 电解液 稳定性 添加剂
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全钒氧化还原液流电池用石墨毡电极的稳定性 被引量:3
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作者 赵成明 谢晓峰 +3 位作者 王金海 王树博 尚玉明 王要武 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S2期120-123,共4页
为了探究全钒氧化还原液流电池用石墨毡电极的稳定性,采用循环伏安、质量分析法、SEM和充放电实验研究了石墨毡的电化学性能、质量及形貌的变化。研究结果表明:实验选用的石墨毡电极在实验时间内因氧化而发生失重,同时吸附电解液,使电... 为了探究全钒氧化还原液流电池用石墨毡电极的稳定性,采用循环伏安、质量分析法、SEM和充放电实验研究了石墨毡的电化学性能、质量及形貌的变化。研究结果表明:实验选用的石墨毡电极在实验时间内因氧化而发生失重,同时吸附电解液,使电极质量随时间变化呈先减少后增加的趋势。但是,石墨毡的电化学性能仍然保持稳定,单片电池的能量效率及库仑效率维持在80%与96%左右。 展开更多
关键词 石墨毡 全钒氧化还原液流电池 电极材料
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全钒氧化还原液流电池电解液的研究进展 被引量:4
11
作者 杜涛 张杰 +1 位作者 张爱芳 郝彰翔 《电池》 CAS 北大核心 2023年第2期223-227,共5页
全钒氧化还原液流电池(全钒液流电池)适用于大规模和分布式新能源接入、智能电网等领域。电解液的成本对全钒液流电池的推广与应用有重要影响。从降低成本和提高稳定性两个角度,综述近年来全钒液流电池电解液的研究进展。降低成本方面,... 全钒氧化还原液流电池(全钒液流电池)适用于大规模和分布式新能源接入、智能电网等领域。电解液的成本对全钒液流电池的推广与应用有重要影响。从降低成本和提高稳定性两个角度,综述近年来全钒液流电池电解液的研究进展。降低成本方面,当前工业化制备电解液主要是联合使用化学还原法和电解法,下一步主要是萃取法;从提高稳定性角度出发,介绍添加剂提高正极电解液和负极电解液温度稳定性,以及采用不同支持电解质在提高电解液浓度稳定性方面的研究进展;最后,从工业化生产角度,对全钒液流电池电解液的研究进行分析和总结。 展开更多
关键词 全钒氧化还原液流电池(全钒液流电池) 电解液 工业化 短流程 稳定性
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全钒氧化还原液流电池一体化复合电极的研究 被引量:2
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作者 崔旭梅 王军 +2 位作者 陈孝娥 赵英涛 李云 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第11期1019-1021,共3页
采用改性处理的聚丙烯腈基石墨毡和聚合物为基体的碳塑板制备得到了钒电池用一体化复合电极。研究表明,聚丙烯腈基石墨毡经过400~450℃、2h的热处理和98%浓硫酸中浸泡6h的酸处理后具有较好的催化活性。用以聚醋酸乙烯乳液占总原料的70%... 采用改性处理的聚丙烯腈基石墨毡和聚合物为基体的碳塑板制备得到了钒电池用一体化复合电极。研究表明,聚丙烯腈基石墨毡经过400~450℃、2h的热处理和98%浓硫酸中浸泡6h的酸处理后具有较好的催化活性。用以聚醋酸乙烯乳液占总原料的70%,而活性炭和石墨粉占30%(活性炭:石墨粉=1:1)的比例压制的碳塑板、改性处理后的石墨毡及不锈钢网组成一体化复合电极,循环伏安测试表明此一体化复合电极具有较好的电化学活性。 展开更多
关键词 全钒氧化还原液流电池 一体化复合电极 循环伏安
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全钒氧化还原液流电池石墨棒电极的性能研究
13
作者 马志领 贾晓玲 王艳素 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期91-93,98,共4页
采用不同品牌废旧电池中的石墨棒作为全钒液流电池的工作电极,考察其电化学性能。采用循环伏安法在同一扫描速度下,考察其耐压性能,结果显示5#D石墨棒电极能耐1.65 V电压;在同一扫描电位范围内,不同扫描速度下考察其大电流充放电性能,... 采用不同品牌废旧电池中的石墨棒作为全钒液流电池的工作电极,考察其电化学性能。采用循环伏安法在同一扫描速度下,考察其耐压性能,结果显示5#D石墨棒电极能耐1.65 V电压;在同一扫描电位范围内,不同扫描速度下考察其大电流充放电性能,实验证明在0.20 V/s的扫描速度下仍能表现出较好的电化学性能;进行多次循环伏安测试,考察其循环性能,当扫描100次之后,5#D石墨棒电极的电流保持率仍高达95%以上。结果显示5#D石墨棒电极具有相对较好的电化学性能,适合作为VO2+/VO2+电极的正极材料。 展开更多
关键词 全钒氧化还原液流电池 石墨棒 循环伏安
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全钒氧化还原液流电池Nafion/SiO_2复合膜的研究 被引量:1
14
作者 柳东东 林茂才 +1 位作者 管涛 余晴春 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期455-459,共5页
采用溶胶-凝胶法制备Nafion117/SiO2复合膜.工艺研究表明:复合膜制备过程中,加入的MeOH与TEOS比例基本不影响复合膜的阻钒性能.但如以水解时间10 min,水解完成后自然晾干24 h制备的复合膜,则其VO2+的渗透率最低,为4.27×10-9cm2/s,... 采用溶胶-凝胶法制备Nafion117/SiO2复合膜.工艺研究表明:复合膜制备过程中,加入的MeOH与TEOS比例基本不影响复合膜的阻钒性能.但如以水解时间10 min,水解完成后自然晾干24 h制备的复合膜,则其VO2+的渗透率最低,为4.27×10-9cm2/s,比Nafion117膜的渗透率降低了52倍.SEM测试表明,经自然晾干的复合膜,其中SiO2晶粒长大,并填充了Nafion膜中大部分的孔洞.以其作隔膜组装全钒氧化还原液流电池(单电池),测试表明膜掺杂后电池的电力效率提高2.7%. 展开更多
关键词 全钒液流电池 渗透率 氧化 电力效率
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全钒液流电池在储能领域的应用与展望 被引量:8
15
作者 李振鹏 颜东梅 +1 位作者 李军 黄福川 《电池》 CAS 北大核心 2024年第3期422-426,共5页
随着可再生能源发电量的迅速提高,快速增长的储能需求使全钒氧化还原液流电池逐渐成为行业的热点之一。虽然全钒液流电池存在能量效率低、成本高等问题,但是在储能领域应用前景广阔。从全钒液流电池的主要运行特点出发,分析和综述全钒... 随着可再生能源发电量的迅速提高,快速增长的储能需求使全钒氧化还原液流电池逐渐成为行业的热点之一。虽然全钒液流电池存在能量效率低、成本高等问题,但是在储能领域应用前景广阔。从全钒液流电池的主要运行特点出发,分析和综述全钒液流电池运行中主要性能损失、经济性和环保性的研究现状,介绍全钒液流电池的应用现状及未来展望,为后续的工程应用研究决策提供参考。 展开更多
关键词 全钒氧化还原液流电池(全钒液流电池) 储能 能量效率 经济性分析
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钒氧化还原液流电池石墨-炭黑复合电极性能 被引量:32
16
作者 黄可龙 伍秋美 +2 位作者 刘素琴 李林德 常志峰 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期91-93,共3页
采用循环伏安法研究了炭黑和石墨材料对电极电化学性能的影响。炭黑-石墨的复合材料电极,不仅综合了单纯的石墨和炭黑的优点,而且还完整地出现了钒离子电对V2+/V3+、V3+/VO2+和VO2+/VO2+三对氧化还原峰,并且表现出较好的电化学活性。在... 采用循环伏安法研究了炭黑和石墨材料对电极电化学性能的影响。炭黑-石墨的复合材料电极,不仅综合了单纯的石墨和炭黑的优点,而且还完整地出现了钒离子电对V2+/V3+、V3+/VO2+和VO2+/VO2+三对氧化还原峰,并且表现出较好的电化学活性。在所研究的范围内,较合适的质量配比为:m (石墨)︰m(炭黑)=3︰1。分别计算了各种钒离子电化学反应扩散系数D0,其中VO2+/VO2+电对的还原反应中D0可达到4.44×10-5 cm2·s-1,显示了良好的电化学活性。 展开更多
关键词 氧化还原液流电池 炭黑 石墨 复合电极 电极性能 电解液 电池 循环伏安法
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质子交换膜对钒氧化还原液流电池性能的影响 被引量:19
17
作者 吕正中 胡嵩麟 +3 位作者 罗绚丽 武增华 陈立泉 邱新平 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期145-148,共4页
采用溶液接枝聚合法制备了一种新型的质子交换膜PVDF-g-PSSA,测定了PVDF-g-PSSA膜、Nafion 117膜和PE01均相膜的离子交换能力和电导率,并分别研究了以这3种膜为隔膜的钒电池的电化学性能.实验结果表明,PVDF-g-PSSA膜具有优良的质子电导... 采用溶液接枝聚合法制备了一种新型的质子交换膜PVDF-g-PSSA,测定了PVDF-g-PSSA膜、Nafion 117膜和PE01均相膜的离子交换能力和电导率,并分别研究了以这3种膜为隔膜的钒电池的电化学性能.实验结果表明,PVDF-g-PSSA膜具有优良的质子电导率和离子交换能力,室温下其离子交换能力和质子电导率分别为1.13 mmol/g和3.22×10-2S/cm,在不同的充放电电流密度下,以PVDF-g-PSSA膜为隔膜的钒电池的库仑效率和能量效率明显高于Nafion 117膜和PE01均相膜为隔膜的钒电池;PVDF-g-PSSA膜阻钒离子的渗透性能与PE01均相膜基本一致,都明显优于Nafion 117膜的阻钒离子渗透能力. 展开更多
关键词 氧化还原液流电池 PVDF-g-PSSA质子交换膜 离子交换能力 电导率
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钒氧化还原液流电池的研究进展(Ⅰ)电池原理、进展 被引量:25
18
作者 顾军 李光强 +1 位作者 许茜 隋智通 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2000年第2期116-119,共4页
介绍了钒氧化还原液流电池的原理和特点 ,指出钒氧化还原液流电池是一种新型的蓄电池。将钒电池与Cr Fe、Cd Ni及铅酸蓄电池进行比较 ,其比能量高 ,工作寿命长 ,结构简单 ,能够实现“瞬间再充电” ,用途广泛 ,能进行电网调峰 ,特别适用... 介绍了钒氧化还原液流电池的原理和特点 ,指出钒氧化还原液流电池是一种新型的蓄电池。将钒电池与Cr Fe、Cd Ni及铅酸蓄电池进行比较 ,其比能量高 ,工作寿命长 ,结构简单 ,能够实现“瞬间再充电” ,用途广泛 ,能进行电网调峰 ,特别适用于电动汽车。同时介绍了钒电池的研制发展概况 ,对钒单电池和千瓦级钒电池组的结构进行了描述。我国是钒资源大国 ,开展钒电池的研究特别重要 。 展开更多
关键词 氧化还原液流电池 电极 隔膜 电池原理
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五氧化二钒电解制备全钒液流电池V^(3+)电解液 被引量:10
19
作者 刘然 潘建欣 +3 位作者 谢晓峰 王树博 王金海 周涛 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1275-1280,共6页
电解液的质量直接决定了全钒液流电池的储电能力。为了降低全钒液流电池的生产成本,在国内首次采用流动型电解槽电解还原法,研究了采用相对廉价的五氧化二钒(V2O5)代替价格昂贵的硫酸氧钒(VOSO4)为原料制备全钒液流电池电解液的制备技术... 电解液的质量直接决定了全钒液流电池的储电能力。为了降低全钒液流电池的生产成本,在国内首次采用流动型电解槽电解还原法,研究了采用相对廉价的五氧化二钒(V2O5)代替价格昂贵的硫酸氧钒(VOSO4)为原料制备全钒液流电池电解液的制备技术;研究了阳极电极材料、电解电流密度等对制备电解液的影响因素;并通过循环伏安、交流阻抗和充放电测试分析和比较由两种原料制备的电解液的电化学性能。实验结果表明:以Ru Ir/Ti为阳极,多孔铅板为阴极,3 mol·L-1 H2SO4为阳极电解液,1.5 mol·L-1 V2O5+3 mol·L-1 H2SO4粉末混合溶液为阴极电解液,40 m A·cm-2恒流电解得到的电解液不但具有良好的电化学活性和可逆性,且电流效率高和电能损耗低,完全可以满足全钒液流电池的工作需求。 展开更多
关键词 全钒液流电池 V3+电解液 氧化 钛基涂层电极
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钒氧化还原液流电池的充放电特性 被引量:6
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作者 陈茂斌 李晓兵 +1 位作者 张胜涛 刘联 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期37-39,共3页
采用恒流限压充放电法,研究了充放电电流密度对钒氧化还原液流电池的容量、库仑效率和能量效率的影响,同时研究了过充条件下的集流体腐蚀情况,初步建立了钒氧化还原液流电池稳定有效的充放电模式。理想的充放电电流密度为63.8 mA/cm2,... 采用恒流限压充放电法,研究了充放电电流密度对钒氧化还原液流电池的容量、库仑效率和能量效率的影响,同时研究了过充条件下的集流体腐蚀情况,初步建立了钒氧化还原液流电池稳定有效的充放电模式。理想的充放电电流密度为63.8 mA/cm2,对应的库仑效率是95.09%,能量效率是70.79%。充电电压上限不能超过1.75 V。 展开更多
关键词 氧化还原液流电池 集流体 能量效率 过充电
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