低成本超薄复合膜用于不同溶液体系钒电池的性能研究

采用廉价的聚烯烃微孔膜作为支撑体,全氟磺酸离子交换树脂作为复合相,设计并制备了成本低、机械强度高、性能优异的超薄液流电池复合膜.研究了在H 2SO 4和HCl不同体系下复合膜的氢离子传导、钒离子渗透、电池性能.结果表明,25μm复合膜具有较高的机械强度和较低的溶胀率;在混酸钒溶液体系(1.5 mol/L VOSO 4+1.5 mol/L H 2SO 4+2.5 mol/L HCl)的电池性能优异,100 mA/cm^2下能量效率(EE)为80%.同时,复合膜成本较低(40~60元/m^2),具有应用前景.

钒电池五价钒溶液的电导性质

全钒氧化还原液流电池被认为是满足风能、太阳能等新能源最有可行性的大规模储能技术之一。钒电池电解液既是导电介质又是能量存储的关键材料,是钒电池储能与能量转化的核心。对钒电池电解液热力学性质的研究,有助于深入认识溶液的本质特性,对钒电池的容量、能量密度以及系统稳定性的提高均具有极大意义。采用电导法测量了温度范围在278.15~318.15 K,不同浓度的V（Ⅴ）硫酸水溶液三元体系的电导率,通过多项式拟合及外推法,将V（Ⅴ）＋H2SO4＋H2O三元体系的电导率外推得到V（Ⅴ）水溶液二元体系电导率,并计算了离子的极限摩尔电导率、Stocks半径、迁移数、扩散系数和溶液电导活化能等参数并讨论了浓度、温度对这些性质的影响规律。

g-C_(3)N_(4)负载钒取代多酸盐的制备及其对环境有机污染废水的光催化去除研究

通过浸渍法制备了氮化碳负载 Keggin 型杂多酸盐(NH_(4))_(4)[PMo_(11)VO_(40)]复合材料(PMoV/g-C_(3)N_(4)),并采用扫描电镜、X 射线衍射、固体紫外光谱及傅里叶红外光谱对所制备的复合材料进行形貌、组成、结构的表征。考察了 PMoV/g-C_(3)N_(4)复合材料在可见光照射下对环境有机污染物废水溶液(磺胺及染料 X-3B)的光催化氧化性能,并探讨了 PMoV/g-C_(3)N_(4)复合材料的光催化氧化机理。结果表明:在不同的复合比例条件下,相比于 PMoV/g-C_(3)N_(4)(1∶2)和 PMoV/g-C_(3)N_(4)(1∶10),PMoV/g-C_(3)N_(4)(1∶5)具有最佳的光催化活性,PMoV 与g-C_(3)N_(4)间复合而产生的协同作用对复合材料的催化能力提高具有主要的促进作用,该研究说明多酸材料在去除环境污染废水方面具有广阔的发展前景。

分光光度法与滴定法测定V3+/VO2+混合溶液钒离子浓度的对比研究

采用分光光度法,分别建立V3+和VO2+的标准曲线,并针对钒电池常用的V3+/VO2+混合溶液,测定未知样品V3+和VO2+的浓度,再进行加和获得总钒浓度。同时,采用氧化还原滴定方法,获得未知溶液的总钒浓度,对二者进行对比分析。结果表明:分光光度法与滴定法获得的总钒浓度差异较小,平均为0.008 mol·L-1;以分光光度法为基准,测定样品相对标准偏差(n=6)为1.0128%,可以满足钒电池电解液中钒离子浓度快速准确分析的需要。

钒电解液离子浓度测试方法综述

钒电解液是全钒液流电池储能的核心材料,准确测定钒电解液中每种离子的浓度,对钒电池的稳定运行和性能提升十分重要。测量钒电解液中每种离子浓度的方法有很多,其中,钒离子的常用的测量方法主要有氧化还原滴定法、分光光度法、电流滴定法以及电位滴定法等;硫酸根的分析方法主要有重量法、离子色谱法和拉曼光谱法;氢离子的测量主要包括pH值直接测量法、酸碱指示剂法、pH试纸法、pH计法和库仑滴定法等。针对钒电解液中各离子浓度的测试方法进行了综述分析。

Al元素对钒电池电解液电化学及电池性能影响研究

电解液作为全钒液流电池能量储存和转换的核心材料,其杂质含量在很大程度上影响电解液的物理化学性质、电极反应可逆性和电池的充放电性能。针对常见的杂质元素Al,研究其对电解液物理化学性质的影响规律,并采用循环伏安法和充放电测试等方法研究了Al元素对电解液电化学行为以及电池性能的影响规律。结果表明,随Al/V摩尔比的升高,电解液的黏度和密度升高,电导率明显降低,当Al/V摩尔比为1∶3.0时,黏度和密度分别增加64%和2.8%,电导率降低34%;Al离子降低了正极和负极反应的可逆性;随着Al/V摩尔比的升高,电池库伦效率升高,电压效率降低,能量效率降低,同时,Al离子降低了负极的运行稳定性。