氧化还原靶向原理在液流电池中的应用进展

液流电池是一种技术比较成熟的储能系统,但因活性物质的溶解度问题影响了能量密度,由此导致的低能量密度限制了其广泛应用。为了促进液流电池的快速发展,而不影响原本液流电池所具有的相关特性,针对此缺陷而提出的氧化还原靶向反应进行详细的介绍,简述了氧化还原靶向反应的工作原理,并将对近些年此原理与液流电池结合的研究做简要的介绍,指出了其中的创新点,同时对现今此原理的实际应用中存在的不足之处和发展方向提出展望。     

西班牙研发出新型有机氧化还原液流电池

近日,西班牙研究储能技术的研究中心CIC EnergiGUNE领导研发了高性能绿色氧化还原液流电池(Higreew)研究项目,以生产廉价高效的氧化还原有机液流电池。这种新型电池将以水溶性有机电解质为基础。科学家们表示,这种电池电解质成本低,与优化的低阻膜和快速电极动力学兼容。该项新技术将使研究人员开发出更环保、更可持续的氧化还原液流电池,具有更高的功率和能量密度,同时提供更长使用寿命。     

水系有机液流电池活性材料的分子工程研究进展

氧化还原液流电池(RFB)是有良好发展前景的电化学储能技术和大规模可再生能源存储的有效解决方案,其中水系有机氧化还原液流电池(AORFB)不仅成本低,还可以通过分子工程进行活性材料的理性设计,从而高效率地得到具有精准目标性能的新型活性材料。综述了AORFB活性材料的发展历程和研究现状,重点对不同结构活性材料的分子工程研究进行介绍。结合当前研究趋势,提出了活性材料分子工程研究未来发展的方向与思路。     

水系有机液流电池活性材料的分子工程研究进展

氧化还原液流电池(RFB)是有良好发展前景的电化学储能技术和大规模可再生能源存储的有效解决方案,其中水系有机氧化还原液流电池(AORFB)不仅成本低,还可以通过分子工程进行活性材料的理性设计,从而高效率地得到具有精准目标性能的新型活性材料。综述了AORFB活性材料的发展历程和研究现状,重点对不同结构活性材料的分子工程研究进行介绍。结合当前研究趋势,提出了活性材料分子工程研究未来发展的方向与思路。     

全钒氧化还原液流电池的发展现状

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。     

全钒氧化还原液流电池用石墨毡电极的稳定性

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。     

羟基自由基对全钒液流电池石墨毡电极的性能影响

采用H2SO4和H2O2的分解产物羟基自由基,对石墨毡电极进行表面处理。循环伏安法和交流阻抗测试显示,处理后石墨毡的阴阳极峰电流分别提高160.96%和120.24%,极化反应电阻从74.95 Ω·cm2显著降低至18.92 Ω·cm2。红外光谱测试表明石墨毡处理后表面含有大量含氧亲水基团,拉曼光谱测试结果显示处理后石墨毡的石墨化度降低,进一步证明了石墨毡电极表面受到了不同程度的氧化。X射线光电子能谱测试显示石墨毡处理后的含氧量提高0.58%,定量地证明了红外光谱和拉曼光谱的测试结果。采用自制静态单电池对石墨毡电极进行测试,处理后石墨毡的充放电容量分别提高37.04%和22.22%,表明该方法处理石墨毡电极能够显著提高全钒液流电池性能。     

钒氧化还原液流电池正极电解液热稳定性的研究进展

钒氧化还原液流电池是一种优势众多、较为理想的大规模储能技术.电解液作为钒电池的核心部分,其热稳定性直接决定了钒电池的稳定性和使用寿命.从电解液组成比例、支持电解质种类和添加剂3方面综述了钒电池正极电解液热稳定性的研究进展,并对今后的研究方向进行了展望.     

木质素磺酸钠作为全钒液流电池添加剂的研究

摘要〖HTSS〗：采用电化学方法分析了不同含量木质素磺酸钠对钒电池正极电解液的影响。交流阻抗、紫外可见光谱和单电池充放电实验验证了木质素磺酸钠添加后的效果。分析结果表明：添加量为0.1% 时,电荷传递电阻由5.446Ω·cm2 减小到1.002Ω·cm2 ,双电层电容由4.16×10-4F·cm-2 减小到1.298×10-4F·cm-2 ,添加不同含量的木质素磺酸钠并没有显著影响激发态波长和吸光度,但是充放电性能显著提高,这表明木质素磺酸钠具有很强的化学及电化学稳定性,有利于提高钒离子的传导和电能的储存。     

钒液流电池在不同温度下的充放电特性

利用10电池电堆考查了在15~35℃范围内温度对钒电池极化曲线、循环效率、充放电容量以及自放电性能的影响,并进行了机理分析,测试结果表明,在温度逐渐升高的过程中,除电流效率逐渐降低外,电压效率、充放电容量、自放电速率均逐渐升高,在实际应用过程中,应严格对温度进行控制以保证钒电池系统的稳定运行。     

丙三醇对钒液流电池电解液影响的交流阻抗研究

采用交流阻抗法研究了添加剂丙三醇对全钒氧化还原液流电池阳极电解液电极反应影响的内部作用机理。通过RS(Cd(RpW))形式的等效电路对其阻抗谱进行了较好的模拟解析,研究结果发现,随着丙三醇含量的依次增加,溶液电阻、双电层电容和极化电阻均出现最小值,浓差极化电阻出现最大值,此时添加量均为1%,说明含有一定量供电子基团结构的丙三醇能够有效结合钒离子,均匀分散于溶液中,使得溶液电阻降低,当钒离子结合丙三醇后体积增大,双电层电容距离增加,从而双电层电容降低,当钒离子结合丙三醇后更利于向电极表面吸附,提高阳极电解液的催化效率,加大了电极表面反应物浓度与本体溶液中的差值,使得浓差极化电阻增强,电极反应效率提高。     

全钒液流电池电解液的制备及性能优化进展

全钒液流电池以其本质安全等优点成为大规模长时储能的优选,电解液作为全钒液流电池的关键组成部分,对电池性能起着至关重要的作用。对全钒液流电池电解液产业化制备方法以及钒电解液性能优化之电解液支持体系与添加剂对电解液性能的影响进行综述。并指出,目前全钒液流电池电解液产业化制备方法以化学还原法和化学还原联合电解法为主,在钒电解液性能优化方面,混酸支持电解质体系优化,以及电解液添加剂的理论研究和经济分析,是今后产业研究者应重点关注的方向。