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第４１卷第５期攀枝花学院学报２０２４年９月

Ｖｏｌ４１ＮＯ５ＪｏｕｒｎａｌｏｆＰａｎｚｈｉｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＳｅｐ２０２４

钒氧化还原液流电池电解液研究进展

王力霞

(攀枝花学院四川省钒钛材料工程技术研究中心ꎬ四川攀枝花６１７０００)

[摘要]钒氧化还原液流电池(ＶＲＦＢꎬ简称钒电池)作为一种有前景的大规模储能形式受到了

广泛关注ꎮ钒电池电解液是钒电池的关键材料ꎬ电解液的体积和浓度决定了钒电池的储能容

量ꎮ钒电池储能系统钒电解液成本占比最高ꎮ本文综述了ＨＳＯ－ＨＣｌ、ＨＳＯ－ＨＰＯ、

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ＨＳＯ－ＣＨＳＯＨ等混合酸用作支撑钒电解液体系及ＶＲＦＢ电解液性能的研究进展ꎬ并重点

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指出了各电解液的特性及存在的问题ꎮ混合酸体系可以扩大ＶＲＦＢ的使用温度范围、提高钒

浓度和体系的稳定性ꎮ在相同的温度和电流密度下ꎬＨＳＯ－ＨＣｌ体系具有最高的能量密度和

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能量效率ꎮＨＳＯ－ＣＨＳＯＨ体系改善了钒的氧化还原反应动力学ꎬ但增加了系统成本ꎮ钒

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在ＨＳＯ－ＨＰＯ体系中氧化还原反应的电子转移部分大大加快ꎬＨＰＯ的加入的阻止了沉

２４３４３４

淀的形成ꎮ

[关键词]钒氧化还原液流电池ꎻ混合酸支撑电解液ꎻ储能设备ꎻ电化学性能

中图分类号:Ｏ６４６１ꎻＴＭ９１２文章标志码:Ａ文章编号:１６７２－０５６３(２０２４)０５－００７６－０７

ＤＯＩ:１０１３７７３/ｊｃｎｋｉ５１－１６３７/ｚ２０２４０５００８

随着化石资源的短缺和环境污染的加剧ꎬ中国提出了“碳达峰”和“碳中和”的战略目标ꎬ“双碳”

目标加快了可再生多元能源发展ꎮ由于风能和太阳能等可再生能源受时间和气候影响具有波动性

和不稳定性ꎬ为了最大限度地利用可再生能源ꎬ越来越需要大规模的储能设备ꎮ近年来ꎬＶＲＦＢ作为

一种有前景的大规模储能形式受到了广泛关注ꎮ大型储能系统可在发电时输入和用电时输出ꎬ是新

[１]

能源发展过程中的重要组成部分ꎬ可以提高电能利用率、节约能源、降低单位电价ꎮ

１钒电池的结构、原理及发展现状

钒电池由澳大利亚Ｓｋｙｌｌａｓ－ＫａｚａｃｏｓＭ在１９８５年首次提出ꎮ日本住友公司在１９９６年就建成了

４５０ｋＷ级钒电池电堆ꎮ截止到２０２２年底全球液流电池(以钒液流电池为主)累计装机规模为２７４２

ＭＷꎬ在全球新型储能中占比０６％ꎮ其中中国液流电池累计装机为１５７２ＭＷꎬ在国内新型储能中

收稿日期:２０２３－１２－２５

基金项目:四川省钒钛材料工程技术研究中心开放项目“二氧化钛基磁性纳米复合材料制备及光催化性能研究”

(２０２３ＦＴＧＣ１０)ꎻ攀枝花学院博士启动基金资助项目“磁性金属有机骨架材料制备及应用研究”(０３５２００３３５)ꎮ

作者简介:王力霞ꎬ副教授ꎬ博士ꎬＥ－ｍａｉｌ:ｗｌｘｄｑｐｉ＠１６３.ｃｏｍꎮ

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第４１卷自然科学研究第５期

[２]

占比１２％ꎻ产业化依旧处于早期阶段ꎮ而由于钒电池在