全钒液流电池高浓度下V(IV)/V(V)的电极过程研究

文越华 张华民 钱鹏 赵平 周汉涛 衣宝廉

引用本文: 文越华, 张华民, 钱鹏, 赵平, 周汉涛, 衣宝廉. 全钒液流电池高浓度下V(IV)/V(V)的电极过程研究[J]. 物理化学学报, 2006, 22(04): 403-408. doi: 10.1016/S1872-1508(06)60012-0 shu
Citation:  WEN Yue-Hua, ZHANG Hua-Min, QIAN Peng, ZHAO Ping, ZHOU Han-Tao, YI Bao-Lian. Investigations on the Electrode Process of Concentrated V(IV)/V(V) Species in a Vanadium Redox Flow Battery[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2006, 22(04): 403-408. doi: 10.1016/S1872-1508(06)60012-0 shu

全钒液流电池高浓度下V(IV)/V(V)的电极过程研究

摘要: 采用循环伏安、低速线性扫描和阻抗技术, 以石墨为电极, 研究了V(IV)/V(V)在较高浓度下的电极过程. 结果表明, 采用2.0 mol•L-1 的V(IV)溶液时, H2SO4浓度低于2 mol•L-1, V(IV)/V(V)反应极化大, 可逆性差, 表现为电化学和扩散混合控制; H2SO4浓度增至2 mol•L-1以上, V(IV)/V(V)反应的可逆性提高, 转为扩散控制, 且增加H2SO4浓度有利于阻抗的降低; 但H2SO4浓度超过3 mol•L-1, 溶液的粘度和传质阻力大, 阻抗反而增大. 在3 mol•L-1的H2SO4中, 随着V(IV)浓度的增加, 体系的可逆性和动力学改善, 阻抗减小; 但V(IV)浓度超过2.0 mol•L-1, 较高的溶液粘度导致溶液的传质阻力迅速增加, V(IV)/ V(V)的电化学性能衰减, 阻抗增大. 因此, 综合考虑电极反应动力学和电池的能量密度两因素, V(IV)溶液的最佳浓度为1.5~2.0 mol•L-1, H2SO4浓度为3 mol•L-1.

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  • 发布日期:  2006-04-10
  • 收稿日期:  2005-09-08
  • 网络出版日期:  2006-04-10
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
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    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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