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[交流]
液流电池负极电解液状态对电池性能影响
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在全钒液流电池中，负极二三价的反应是制约电池性能进一步提高的关键因素，因此很多研究主要围绕提高负极反应展开，如对负极电极进一步改性，提高二三价在电极上的反应活性。负极反应慢还会对电池容量、效率产生影响，这主要是从电解液的迁移方面考虑。 水和活性离子的迁移 ? ? 在全氟隔膜中，自放电测试中，不同价态在膜中的迁移速率不同，v2+＞v4+＞v5+＞v3+，在充放电循环中，氧化还原反应一直在进行，钒离子的迁移和水的迁移过程会更复杂。通过实验验证，在充放电循环中，水和钒离子的迁移趋势基本相同：充电水和钒离子是从正极向负极迁移，放电时，水和钒离子是从负极向正极迁移，由于充电中迁移到负极的量小于放电中迁移到正极的量，净迁移量是从负极到正极，所以经过长期循环运行，正极电解液体积会增加，负极会减少，但正负极钒离子浓度基本保持不变。如开始充放电时，电解液初始价态为3.5价，正负极体积相同，由于负极反应慢，会造成二价的累积，进而造成电池容量的衰减，电池运行一段时间后，正极电解液逐渐增多，负极电解液逐渐减少，直至正负极达到一个平衡，此时，负极电解液中二价钒离子居多，正极电解液中四价钒离子居多，假设初始电解液为3.5价，正负极体积都为10ml，循环一段时间后，负极体积变为5ml，正极体积变为15ml，若负极全部累积为二价，则正极全部为四价，此时，电池容量就为0（此过程不考虑副反应、空气氧化等其他因素）。? ? 基于液流电池正负极电解液迁移造成的容量衰减，可以通过优化电解液价态和体积来降低容量衰减。在此之前，我们需要明确电解液何时达到平衡，达到平衡的条件由哪些，平衡的状态是什么，基于此才能更好的研究优化电解液价态和体积。 如需液流电池测试系统及关键材料测试夹具，可站内联系 发自小木虫Android客户端 |
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