V(Ⅳ)/V(Ⅴ)电对在石墨毡电极上的反应机理

采用循环伏安、极化曲线和交流阻抗三种电化学实验方法研究了V(Ⅳ)/V(Ⅴ)电对在石墨毡电极上的反应机理及其可能的速度控制步骤。研究结果表明:V(Ⅳ)/V(Ⅴ)电对在石墨毡电极上的反应属准可逆过程,且氧化过程包含有后置化学转化步骤;理论计算得到了电化学步骤和后置化学转化过程分别为控制步骤时的Tafel斜率值为0.12和0.06,实验得到的Tafel斜率值为0.124,表明电极氧化过程受电化学过程控制;不同极化电位下的交流阻抗图谱拟合结果表明,电化学反应阻抗值远大于其他阻抗值,说明电化学反应可能是电极反应的控制步骤,与实验得到的极化曲线分析结果相一致。

V(Ⅳ)/V(Ⅴ)电对在石墨毡与导电塑料复合电极上的反应机理(英文)

应用循环伏安、极化曲线和交流阻抗等电化学方法研究了V(Ⅳ)/V(Ⅴ)电对在石墨毡复合电极上反应的速控步骤.结果表明,V(Ⅳ)/V(Ⅴ)电对在石墨毡电极上的反应属准可逆过程,且氧化过程包含有后置化学转化步骤;该过程Tafel斜率的实验值为0.124,而理论计算的,以电化学步骤作为控制步骤的Tafel斜率约0.12,两者吻合很好,表明该氧化过程受电化学步骤控制;以等效电路拟合不同极化电位下的交流阻抗,得出该电化学反应阻抗远大于其他阻抗,意味着电化学过程可能是电极反应的控制步骤,与实验得到的极化曲线分析结果相一致.

全钒液流电池高浓度下V(IV)/V(V)的电极过程研究

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2.0mol·L-1的V(IV)溶液时,H2SO4浓度低于2mol·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2mol·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3mol·L-1,溶液的粘度和传质阻力大,阻抗反而增大.在3mol·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2.0mol·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1.5～2.0mol·L-1,H2SO4浓度为3mol·L-1.