全钒氧化还原液流储能电堆

采用高密度石墨板为集流板,质子交换膜为隔膜,多孔碳材料为电极,组装成全钒氧化还原液流电池,研究了不同质子交换膜、多孔碳材料和电解液的流量对电池性能的影响,用15个单电池组装成了全钒氧化还原液流储能电堆,电堆的电极和隔膜的有效面积均为546cm2,并对电堆的充放电性能进行测试和表征。结果表明,以PVDF-g-PSSA膜为隔膜,聚丙烯腈石墨毡为电极的全钒氧化还原液流储能电堆充放电可逆性能好,能量效率随着充放电电流密度增加而减小,电流密度在40mA/cm2左右时,能量效率高达82.3%,电堆的库仑效率随电流密度增加而增加,电流密度超过100mA/cm2时,库仑效率可达94.5%。

钒氧化还原液流储能电池

介绍了钒氧化还原液流储能电池(VRB)的原理及特点,并与其他储能电池体系进行了比较;论述了VRB的国内外研发现状。由于VRB具有循环寿命长、能量效率高、深度放电性能好、运行费用少及环境危害小等优点,使VRB非常适合用于风力发电场及太阳能光伏发电站以及电网调峰等的储能,其开发及在储能领域应用具有十分重要意义。

一种环保化学储能电池——钒氧化还原液流电池

可再生能源需要性能优良的储能电池与之配套,因此,研究和开发价廉、高效率的储能系统是十分必要的。本文通过介绍钒氧化还原液流电池的原理和特点,指出钒电池是一种潜力巨大的新型环保储能电池。同时介绍钒电池制备和应用时的三大技术关键及一定的解决方法。

钒氧化还原液流电池石墨-炭黑复合电极性能

采用循环伏安法研究了炭黑和石墨材料对电极电化学性能的影响。炭黑-石墨的复合材料电极,不仅综合了单纯的石墨和炭黑的优点,而且还完整地出现了钒离子电对V2+/V3+、V3+/VO2+和VO2+/VO2+三对氧化还原峰,并且表现出较好的电化学活性。在所研究的范围内,较合适的质量配比为:m (石墨)︰m(炭黑)=3︰1。分别计算了各种钒离子电化学反应扩散系数D0,其中VO2+/VO2+电对的还原反应中D0可达到4.44×10-5 cm2·s-1,显示了良好的电化学活性。

全钒氧化还原液流电池集流体的性能

用混炼法制备了以PP和SEBS共混物为基体材料、掺杂碳黑和碳纤维的高导电复合材料。用SEM、恒流充放电方法考察了复合材料的结构、形貌、力学性能及电化学性能。结果表明:导电介质在基体材料中高度分散,复合材料的体积电阻率小于0 1Ω·cm,组装的单体电池的充放电能量效率为84 5%。

质子交换膜对钒氧化还原液流电池性能的影响

采用溶液接枝聚合法制备了一种新型的质子交换膜PVDF-g-PSSA,测定了PVDF-g-PSSA膜、Nafion 117膜和PE01均相膜的离子交换能力和电导率,并分别研究了以这3种膜为隔膜的钒电池的电化学性能.实验结果表明,PVDF-g-PSSA膜具有优良的质子电导率和离子交换能力,室温下其离子交换能力和质子电导率分别为1.13 mmol/g和3.22×10-2S/cm,在不同的充放电电流密度下,以PVDF-g-PSSA膜为隔膜的钒电池的库仑效率和能量效率明显高于Nafion 117膜和PE01均相膜为隔膜的钒电池;PVDF-g-PSSA膜阻钒离子的渗透性能与PE01均相膜基本一致,都明显优于Nafion 117膜的阻钒离子渗透能力.

钒氧化还原液流电池的研究进展(Ⅰ)电池原理、进展

介绍了钒氧化还原液流电池的原理和特点 ,指出钒氧化还原液流电池是一种新型的蓄电池。将钒电池与Cr Fe、Cd Ni及铅酸蓄电池进行比较 ,其比能量高 ,工作寿命长 ,结构简单 ,能够实现“瞬间再充电” ,用途广泛 ,能进行电网调峰 ,特别适用于电动汽车。同时介绍了钒电池的研制发展概况 ,对钒单电池和千瓦级钒电池组的结构进行了描述。我国是钒资源大国 ,开展钒电池的研究特别重要 。

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。

钒氧化还原液流电池的充放电特性

采用恒流限压充放电法,研究了充放电电流密度对钒氧化还原液流电池的容量、库仑效率和能量效率的影响,同时研究了过充条件下的集流体腐蚀情况,初步建立了钒氧化还原液流电池稳定有效的充放电模式。理想的充放电电流密度为63.8 mA/cm2,对应的库仑效率是95.09%,能量效率是70.79%。充电电压上限不能超过1.75 V。

钒氧化还原液流电池研究进展Ⅱ电池材料的发展

介绍了国内外钒氧化还原液流电池的电极材料 (炭素类和金属类 )、集流板、电池隔膜材料的研究发展状况以及电解液的制备情况。石墨作电池正极易腐蚀 ,DSA电极可用于钒电池 ,但成本较高 ;石墨毡是一种稳定的电极材料 ,质量轻、成本低 ,对其进行各种处理可提高电池性能。集流板和电池隔膜材料都制约着钒电池的发展 ,详细介绍了它们的发展情况。

钒氧化还原液流电池负极电解液的研究进展

钒氧化还原液流电池作为一种较为理想的大规模储能技术,近年来已在多个国家和地区投入实际应用。其电解液负责存储和提供电活性物质,性能直接影响电池的充放电效率和容量,因此,研究并提高其性能是钒电池应用和发展的重要课题之一。本文从溶解规律和稳定性、钒离子的存在形式和性能优化等方面综述了钒电池负极电解液的研究进展情况,并对今后的研究方向进行了展望。

钒氧化还原液流储能电池

钒氧化还原液流电池(VRB)作为一种流体储能电池已被国外用于风力发电场、太阳能光伏电站及电网调峰储能等。《能源技术》(2005—1)栽文介绍了VRB的原理及特点，它的活性物质存在于液体中，充放电时不发生固相变化和形态改变，用户可根据需要调整电池容量和功率，电池可深度放电而不对电池造成损伤等。同时介绍了VRB的开发概况，大连物理研究所已经研制出VRB单电池，常温下100mA／cm^2充放电时能量效率达85．3％(输出电压1．47V)，

全钒氧化还原液流电池的特性及研究现状

对太阳能、风能等非连续能源的利用和储存是当前储能领域研究开发的重点,全钒氧化还原液流电池是一种具有开发潜力的储能方式。通过对该电池技术的特点、开发应用前景以及在电极反应行为、隔膜的特性及电解液中钒的存在形式的研究进展予以介绍和评价。

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。

钒液流储能电池建模及其平抑风电波动研究

由于风电的随机波动性,大量风电的并网给电网带来了影响,利用储能系统平抑风功率波动的研究变得愈加重要。以钒液流电池(Vanadium Redox Flow Battery,VRFB)为储能元件研究其风电平抑控制策略,建立反映VRFB充放电特性的仿真模型。以钒氧化还原液流电池电化学交流阻抗等效电路为基础,对等效电路重要参数的变化规律做了分析与简化,建立了反映钒液流电池充放电特性的数学模型。以AC/DC变换器的功率解耦控制为基础,建立了基于VRFB储能系统的平抑风电波动控制策略。以某风场的实测风速数据和1.5MW双馈电机为例,利用PSCAD/EMTDC仿真软件,验证了控制策略的有效性和可行性。

利用缺陷工程提高碳毡电极对钒离子的氧化还原催化活性

钒氧化还原液流电池(钒液流电池)因其安全性、高效性、灵活性和可扩展性成为最有前途的储能系统之一。然而,现有的碳基电极较低的电化学性能阻碍了钒液流电池的商业化应用,缺陷工程是提高钒液流电池用碳基电极氧化还原催化活性的有效策略。本文采用氩气等离子体刻蚀法在碳毡电极表面引入均匀的碳缺陷结构,使其具有更高的比表面积和额外的催化位点,促进了钒离子氧化还原反应的可逆性。结果表明,采用等离子体处理碳毡电极的钒液流电池的功率密度提高到1018.3 mW/cm^(2),能量效率为84.5%,且在1000次充放电循环后仍能保持稳定。

V(IV)在不同电极上氧化还原动力学研究

分别以导电塑料集流板、石墨棒、铂片作工作电极,应用循环伏安法和稳态极化法研究V(IV)的阳极氧化动力学过程,计算V(IV)在不同材料电极上的反应动力学参数.结果表明,以导电塑料板作电极,硫酸氧钒有较宽的水稳定区,且析氧电位较高;在石墨电极上,V(V)/V(IV)的交换电流密度较大,表现出较好的可逆性;而在铂电极上,硫酸氧钒更易析氢.

全钒液流电池泵损耗对电池的性能和效率影响分析

建立一个全钒液流电池系统模型,通过对全钒液流电池系统模型在不同管径和流速下的泵损耗进行理论分析和研究,得出全钒电池泵损耗的规律。运用Fluent模拟仿真半电池在不同流速下的电解液分布,不同充电电流和流速下对全钒液流电池性能的影响。结果表明:根据钒电池结构优化控制泵的损耗和电解液流速,对于提高钒电池储能系统的效率和改善电池系统稳定性至关重要。在大规模应用储能技术时,泵损和流速的影响将更为明显。

基于电化学改性石墨电极构建钒/钛液流电池

在2.0 mol/L HClO_4溶液中通过恒电流阶跃方法制备了电化学改性石墨电极(MGE)。发现其在硫酸溶液中对V(Ⅳ)/V(Ⅴ)和Ti(Ⅲ)/Ti(Ⅳ)氧化还原反应具有良好的催化可逆性,并提出了受电位影响的电极表面含氧官能团电对与金属离子电对间的氧化还原协同作用机理。将V(Ⅳ)/V(Ⅴ)和Ti(Ⅲ)/Ti(Ⅳ)分别作为正、负极活性物质构建成氧化还原液流电池并评价其充放电性能。在10 mA/cm^2下恒流充放电,相应的电压效率为94.2%,能量效率达到91%,展示了基于MGE构建的钒/钛液流电池潜在的应用价值。