不使用任何参比电极的工作氧化还原液流电池单元的正电解质溶液的荷电状态的估测

摘要

通过使用浸入在全钒电池的正电解质溶液中、包括稳定的电催化金属电极和多孔碳基的对电极的未分离的单电池组件获得不使用参比电极的工作氧化还原液流电池的正电解质溶液的荷电状态的测量。在约0.35V至0.45V之间的间隔中，电压‑电流特性曲线的扩展在最大振幅处，并通过定位电压‑电流平面上的位置得到钒的氧化状态的优良分辨率，在由之后用于监测正电解质溶液的荷电状态的特定的未分离的单电池传感器上所实现的校准工作期间，在电压‑电流平面上记录了在不同的已知的氧化程度下的特征曲线。在操作中，通过足够功率容量的合适的电压调节器，在正电解质电路的任一期望的位置处浸入的未分离的单电池传感器持续地在正金属电极和多孔碳对电极之间的受控固定的直流偏置电压下应用或循环地在两个或更多个不同的电压下应用(都在包括0.35V至0.45V之间的区域的范围内)，同时测量流经在固定电压或电压偏压下的未分离的单电池传感器的电流。通过使用在校准中所遵守的查找表关联成对的电压和电流值，生成了正电解质溶液的氧化还原离子对的氧化程度或荷电状态的估测值。