钒电解液V(Ⅲ)离子结构与电化学活性关系探讨

• 作者: 徐杰 朱庆山 杨海涛 范川林
• 来源期刊: 钢铁钒钛
• 学科: 工学
• 关键词: 全钒液流电池 负极电解液 氧桥聚合 量子化学 电化学活性
• 年，卷（期）: 2018,（1）
• 所属期刊栏目: 钒钛材料与应用
• 页码范围: 35-39
• 页数: 5页
• 分类号: TF841.3|TM911
• 语种: 中文
• DOI: 10.7513/j.issn.1004-7638.2018.01.007

摘要

全钒液流电池(VRFB)因其固有安全性和超长服役寿命,被认为是最具应用前景的大规模电化学储能技术之一.VRFB负极电解液在充放电过程中主要发生V(Ⅲ)←→V(Ⅱ)离子氧化/还原反应,因V(Ⅲ)离子还原的标准电极电位为-0.25 V(vs.NHE),充电过程易于发生析氢副反应而严重影响VRFB性能,负极电解液的活性和析氢行为与V(Ⅲ)离子结构密切相关.基于Gaussian量子化学计算平台,采用MP2理论方法和LANL2DZ基组对不同构型V(Ⅲ)离子进行结构优化,分析其反应活性,并结合电解液电化学性能测试结果,发现新制备电解液中的V(Ⅲ)离子因存在一定程度聚合而表现出较差的电化学活性,经过5次充放电循环后,钒离子聚合程度减小,表现出较好的电化学活性,析氢副反应也得到抑制,充放电活化的电解液室温存放40天后活性又出现明显下降,表明VRFB负极电解液中V(Ⅲ)离子水解聚合是自发性的.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	朱庆山	中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室	51	510	14.0	20.0
5	徐杰	中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室	88	786	14.0	24.0
9	杨海涛	中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室	18	288	7.0	16.0
10	范川林	中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室	2	0	0.0	0.0