大规模电能储存的全钒氧化还原液流电池堆研究

摘要

全钒氧化还原液流电池(VRB)是一种新型的化学电源,以溶解在电解液中不同价态钒离子作为电池正极和负极活性物质,正极电解液和负极电解液分开储存,从原理上避免电池储存过程自放电现象,适合于大规模储能过程应用.由于全钒氧化还原液流电池对于风能、太阳能等可再生能源发电过程具有特殊重要意义,作为可再生能源利用过程关键技术在国际上得到优先发展.液流电池隔膜作用是防止正负极活性物质直接接触产生自放电,理想的液流电池隔膜对正负极活性物质具有良好的分隔性能,同时许可充放电过程中参与电荷传递的H+离子自由通过,减小电池内阻.本研究测定V4+和V5+两种离子通过不同离子交换膜时扩散系数,分别组成单电池,考察电池隔膜对电池自放电过程和电池效率影响,在此基础上建成全钒氧化还原液流电池堆,系统评价电池堆结构和电解液流体力学行为对电池充放电特性影响。