本文關(guān)鍵詞： 全釩氧化還原液流電池 石墨棒電極 普魯士藍(lán) 高錳酸鉀 電化學(xué)氧化　出處：《曲阜師范大學(xué)》2014年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：全釩液流電池（VRB）是近年來開發(fā)出的一種綠色的、大型的電化學(xué)蓄電儲能電池，與其他蓄電池相比，具有壽命長，價格低，快速充電，深度放電，對環(huán)境友好，能量效率高，操作和維護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)點，備受關(guān)注而得到了迅速的發(fā)展。在光伏發(fā)電，風(fēng)力發(fā)電，電站調(diào)峰，電動車電源，應(yīng)急電源系統(tǒng)等方面具有光明的發(fā)展前景，因此釩電池的研究引起了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注。釩電池的發(fā)展主要受到三個因素的影響：電極材料，電解液，隔膜�，F(xiàn)階段電極材料主要有：碳素類電極、金屬電極和復(fù)合導(dǎo)電塑料電極。其中碳素類電極具有穩(wěn)定性良好，表面積大，成本低等優(yōu)點，是釩電池電極材料的首選。但是碳素類電極的電化學(xué)活性差，表面具有憎水性，電極反應(yīng)的可逆性差，因此需要對其改性，提高其得電化學(xué)活性和可逆性。 本文主要研究釩液流電池電極材料的改性及其電化學(xué)性能。采用循環(huán)伏安(CV),交流阻抗(AC),及充放電等測試方法，對V（Ⅳ）/V（Ⅴ）電對在電極改性前后的電化學(xué)性能加以比較，主要結(jié)論如下： 用循環(huán)伏安法在石墨棒電極表面電沉積普魯士藍(lán)進(jìn)行表面修飾，改性后電極的電化學(xué)活性明顯增強(qiáng)，最佳沉積條件為：沉積液pH：2.0；沉積速度：50mV/s；沉積量：沉積50個周期。改性后的電極的峰電位差減小，峰電流增大，在0.5~1.2V電壓范圍內(nèi)，，均出現(xiàn)兩個特征峰，分別對應(yīng)V（Ⅳ）/V（Ⅴ）電對的氧化峰和還原峰；峰電流隨著掃描速率的增大而增大，同時峰電位差距也隨之增大，電極的可逆性下降；峰電流隨硫酸濃度的增大而增大，隨釩溶液濃度的增大先增大后減小；進(jìn)行多次循環(huán)測試，掃描100次后，石墨棒的電流保持率85%以上，由此可見普魯士藍(lán)修飾電極的穩(wěn)定性較好。V（Ⅳ）/V（Ⅴ）電對在改性后的石墨電極上的電極過程受擴(kuò)散傳質(zhì)過程控制。 高錳酸鉀電化學(xué)陽極氧化后，電極的活性明顯增大，最佳處理條件：電流密度75mA/cm2,氧化時間600s。FT-IR測試表明，改性后，電極表面的含氧官能團(tuán)增多，粗糙度增大。峰電位差減小，峰電流增大，電極的活性增大，可逆性增強(qiáng)。V（Ⅳ）/V（Ⅴ）電對在改性后的石墨電極上的電極過程受受電化學(xué)反應(yīng)過程和擴(kuò)散傳質(zhì)過程混合控制。
[Abstract]:All vanadium liquid flow battery (VRBs) is a kind of green, large electrochemical energy storage battery developed in recent years. Compared with other batteries, it has long life, low price, fast charging and deep discharge. Environmentally friendly, high energy efficiency, low operating and maintenance costs, and other advantages, has attracted much attention and has been rapidly developed in photovoltaic power generation, wind power generation, power plant peak-shaving, electric vehicle power supply. The development of vanadium battery is influenced by three factors: electrode material, electrolyte and so on, so the research of vanadium battery has attracted wide attention at home and abroad. At present, the main electrode materials are: carbon electrode, metal electrode and composite conductive plastic electrode. Carbon electrode has the advantages of good stability, large surface area, low cost and so on. However, carbon electrode has poor electrochemical activity, hydrophobicity and poor reversibility of electrode reaction, so it needs to be modified to improve its electrochemical activity and reversibility. In this paper, the modification and electrochemical performance of vanadium liquid flow battery electrode materials were studied. The cyclic voltammetry (CV), AC impedance (AC) and charge / discharge methods were used. The electrochemical properties of V (鈪

本文編號：1447858