碳纸电极的性及其在全钒液流电池中的应用.pdfVIP

摘要 原反应的交流阻抗等效电路模型，拟合结果表明，热处理增大了在碳纸电极表面 的双电层电容，减小了V(IV)N(V)氧化还原反应的电荷转移电阻。用循环伏安和 交流阻抗两种方法求得的V(IV)离子的扩散系数基本相同，表明所构建的交流阻 抗等效电路模型和与电极反应过程相符合。 3．通过在超声及一定温度下在特氟龙的密闭反应釜里用混酸 (H2SOdHN03)来改性碳纸，并使之用作全钒液流电池的电极。结果表明，碳 纸的碳纤维上∞H官能团的含量随着碳纤维在混酸中处理时间的增加而增加。 但是，由于混酸对碳纤维材料的强氧化作用，当处理超过10h后碳纸的表面被 破坏严重，因此造成10h后碳纸上-oH官能团的含量虽然最高但却没有对 h的碳纸 V(IV)N(V)和V(II)／V(III)电对展现出更好的电催化活性。用混酸处理8 组装成的全钒液流电池，在10mA·cln之的充放电电流下表现出了最好的充放电 性能，其中电压效率能达到91．3％，平均能量效率能达到75．1％。 4．探讨了V(IV)N(V)电对在碳纸电极上的交流阻抗特性。结果表明，碳纸 电极在V(IV)硫酸溶液中开路电位下所测得的阻抗不是钒离子的阻抗，而是碳纸 V(vs．SCE) 电极上--COH／-C=O电对的反应阻抗；在v(Iv)硫酸溶液中在0．7～1．2 电位区间内进行极化所测得的阻抗为v(iv)／v(v)电对的反应阻抗；极化电位对 v(iv)和V(Ⅵ电对在电解液中反应的阻抗参数有很大影响；通过控制v(Iv)和 v(V)在电解液中的比例能构筑不同开路电位的钒电解液，可以代替在v(iv)的硫 酸溶液中通过施加一定的极化电位来获得体系阻抗；H2s04和钒离子浓度，以及 电解液温度对阻抗参数溶液电阻，反应电阻和电双层电容有很大影响，从电极过 程动力学兼顾电池能量密度的角度，合适的总钒浓度范围为1．0到2．OM，合适 的H2S04浓度范围为3到5M，电解液的反应温度不应超过60oC。 关键词：全钒液流电池，碳纸电极，改性，电极过程，电池效率 MODl Fl CAT1 0N0FCARBONPAPERANDl TSAPPLI CAT1 0NAS ALL-VANADI UMREDOXFLOWBATTERY ELECTRODEMATERI ALSFOR Chemistry Major：Physical Name：YueLu WeishanLu Supervisor：Li Dongsheng All-vanadium believedtobeoneof redoxflow battery(VRFB)is important ithas long energystoragetechnologies，becausemanyadvantages，indudingcycle costof maintenance，and life，higllenergyefficiency,separatedbatterycapacity,low environmental sulfuricacidsolutionisused弱the fiiendship．Since support in