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台湾中正大学采用氢气作为钒氧化还原液流电池的负极电解质

文章信息

技术领域:氢钒氧化还原液流电池

开发单位:台湾中正大学,Yong-SongChen.

文章名称:Ning-YihHsu,Yong-SongChen,etal.Studyontheeffectofelectrodeconfigurationontheperformanceofahydrogen/vanadiumredoxflowbattery,RenewableEnergy,.

技术突破:采用气态氢替代水相负电解质开发氢-钒氧化还原流电池(HVRFB),结果表明,电池性能最优时,HVRFB连续运行次,在电流密度为80mAcm-2的情况下,能源效率约为88%。

应用价值:以气态氢替代水电解质,降低VRFB系统的成本,增强电化学反应。

全钒氧化还原液流电池(VRFBs)是一种具有潜力的可再生能源储能系统,钒电解液的高成本是VRFB商业化的障碍之一。为降低电池成本,可采用气态氢替代含水负极电解质,正极电解质为钒离子,即组成氢-钒氧化还原流电池(HVRFB)。其中采用可再生能源提供氢气,从而提高了反应动力学,但在该系统实际应用之前,需要解决如何缓解氢交叉和加湿问题。图1氢钒氧化还原液流电池(HVRFB)的实验装置台湾中正大学研究人员分析了负极设计和运行条件对HVRFB性能的影响,如氢和钒电解质的流速、氢的相对湿度、负极中催化剂负载和流动模式等。结果表明负荷铂和正电解液流速对电解液利用率有显著影响,当催化剂负载为0.3mgPtcm-2,正电解液流速为2Lh-1左右时,电池性能最高,HVRFB连续运行次,在电流密度为80mAcm-2的情况下,能源效率约为88%。由于氢气可以从可再生能源中提取,因此HVRFB是一种更可持续的能源存储设备。(编译:高阿飞INESA)

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卡尔加里大学研究杂质对钒氧化还原流电池性能的影响

文章信息

技术领域:钒氧化还原流电池

开发单位:卡尔加里大学,EdwardP.L.Roberts.

文章名称:MaedehPahlevaninezhad,EdwardP.L.Roberts,etal.Effectsofaluminum,iron,andmanganesesulfateimpuritiesonthevanadiumredoxflowbattery.JournalofPowerSources,.

技术突破:研究了Al3+、Fe2+、Mn2+杂质对钒液流电池性能的影响,结果表明,Mn2+离子的影响可以忽略不计,而Al3+或Fe2+离子对电池性能和耐久性有严重的不利影响。

应用价值:为锰、铁、硫酸铝杂质对VRFB性能的影响提供了新的见解,有利于降低对高纯度电解质的要求,减少资金、维护和运营成本。

氧化还原液流电池(RFBs)具有响应快、能量和功率解耦、充放电效率高、寿命长、对环境影响相对较小等特点,在不同类型的RFBs中,钒液流电池(VRFB)是一种新兴的储能和可再生发电一体化技术。电解液品质对电池性能和经济性有显著影响。在从含钒矿石中提取或回收钒的过程中,Fe、Al、Na等元素可能残留或引入到钒产品中。虽然其中一些杂质对VRFB性能没有显著影响,但一些杂质会严重影响电解液稳定性、电池性能、能量密度、工作温度范围、生产成本和电化学动力学。由于电解质没有统一的标准规格,而且关于杂质影响的数据也很少,电池开发人员通常倾向于使用高纯度的电解质,以防止杂质对系统性能可能造成的损害和/或负面影响,这大大增加了VRFB系统的资金、维护和运营成本。因此,了解电解质中无机杂质对VRFB性能的影响对于其商业化具有重要意义。图1VRFB充放电电池示意图卡尔加里大学研究人员通过循环伏安法、流动电池充放电法、原位析氢法和材料表征,研究了Al3+、Fe2+、Mn2+杂质对VRFB电化学活性、性能和耐久性的影响。研究发现,浓度高达0.1M的Mn2+离子对次循环充放电效率的影响可以忽略不计。电解液中的Al3+或Fe2+离子对电池性能和耐久性有严重的不利影响。Fe2+的存在使VRFB的放电容量降低了36%;当Al3+存在时,电极表面会形成含有沉淀物的氧化铝,严重影响电池性能。虽然当三种杂质混合存在时,电池性能最低,但析出和容量衰减比单独使用Al3+离子时要轻。这表明Mn2+和/或Fe2+的存在有助于稳定电解质,减缓沉淀。本研究的结果为锰、铁和硫酸铝杂质对VRFB性能的影响提供了新的见解。(编译:高阿飞INESA)国际储能技术与产业联盟国际储能技术与产业联盟是由中国科学院工程热物理所牵头,联合英国伯明翰储能中心、中国能源研究会储能专委会等欧美国际知名储能技术研发机构及行业组织共同发起。

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