全钒液流电池提高电解液浓度的研究与应用现状

摘要：

全钒液流电池电解液为单一钒元素各价态离子的电解质溶液,避免了不同元素离子通过膜渗透产生的交叉污染,电池循环次数高,使用寿命长.全钒液流电池非常适合电站削峰填谷、新能源发电储能和偏远地区供电等.但受钒离子溶解度的限制,全钒液流电池电解液浓度相对较低,导致电池能量密度较低、电解液储罐体积大,钒电池更适用于静态储能系统,而较难应用于电动汽车、电子产品等领域,而电解液成本高也限制了其大规模商业化应用.本工作基于各价态钒离子在不同酸度和温度条件下在传统H2SO4溶液中的溶解性能,总结了通过引入添加剂、改变支撑电解质和构建混合相电解液以提高钒电解液浓度和稳定性的方法及研究现状,介绍了不同种类添加剂在高温下稳定V(V)的作用机理,不同酸作为支撑电解质对V的溶解性及电解液电化学性能的影响,以及混合相电解液对于稳定电解液的内在机制.重点分析了最近研究报道的新型高浓度钒电解液,展望了大幅提高钒电解液浓度的可行性及研发方向.综合分析表明,改变传统H2SO4支撑电解质,如HCl/H2SO4等体系的开发,是大幅提高钒电解液浓度、增大电池能量密度比较有前景的研发方向.

关键词：全钒液流电池、钒电解液、高浓度、稳定性、储能

所属期刊栏目：11

分类号：TM911

资助基金：北京市自然科学基金面上项目2202053

在线出版日期：2022-11-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：3439-3446