全钒液流电池用电解液活性衰减机理研究

批准号:
51072234
项目类别:
面上项目
资助金额:
39.0 万元
负责人:
刘素琴
依托单位:
学科分类:
E0208.无机非金属能量转换与存储材料
结题年份:
2013
批准年份:
2010
项目状态:
已结题
项目参与者:
王蔚玲、汪南方、李艳华、吴雪文、陈若媛
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中文摘要
全钒液流储能系统运行过程中,电化学容量随循环次数增加急剧衰减,已成为制约系统长期运行的技术难题和研究热点。本项目针对全钒液流储能系统容量衰减的关键因素- - 电解液失活机理开展研究。拟采用不同方法制备钒电池电解液,研究制备方法、添加物种类与浓度、环境温度、不同荷电状态和循环次数下电解液的电化学性能变化规律;探讨温度、添加剂以及充、放电过程等因素对钒离子的配位状态的影响;获得钒离子配位状态与其电化学活性及其变化之间的关联。通过研究钒离子的配位状态对其电化学性能的影响,并根据相关结果设计配位数、配位性质合理的配合物溶液,以提高钒电池电解液的电化学活性;同时,研究充、放电过程中不同价态钒离子的配位状态、配合物结构变化与其电化学容量衰减之间的关系,为设计循环性能优异的钒电池电解液提供理论依据。
英文摘要
项目针对全钒液流储能电池在运行过程中,其电化学容量随循环次数增加急剧衰减这一技术难题,研究了电池在不同的环境如温度、荷电状态等下电解液组成及其电化学性能间的关系;对比研究了制备方法对钒电池电解液初始及循环性能的影响;探讨了添加物种类与浓度对电解液的电化学性能的影响规律;初步探讨了支持电解质和不同的溶剂对电解液电化学性能的影响及其作用机理。研究结果表明,不同的添加剂对电池的电化学性能影响主要体现在对电解液中活性物种(电解质)与电解液溶剂之间的相互作用的改变以及电解液与电极表面的相互作用的改变两方面。初步获得了钒离子配位状态与其电化学活性及其变化之间的关联以及提高钒电池电解液的电化学活性的添加剂组成与含量之间的关系。研究结果表明,电池容量衰减的其他原因包括正、负极电解液的不对称迁移以及隔膜的氧化等方面;因此,设计合理的电池结构和对隔膜材料的改进也是提高钒电池循环稳定性的重要途径。.通过本项目的研究,培养了毕业博士研究生3人,硕士生6人,在读硕士生4人。在国内外知名刊物上发表SCI收录论文15篇,申请国家发明专利2项。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1016/j.elecom.2012.01.012
发表时间:2012-04
期刊:Electrochemistry Communications
影响因子:5.4
作者:Nanfang Wang;Sui Peng;Hongmei Wang;Yanhua Li;Suqin Liu;Younian Liu
通讯作者:Nanfang Wang;Sui Peng;Hongmei Wang;Yanhua Li;Suqin Liu;Younian Liu
Influence of acetated‐based and bromo‐based ionic liquids treatment on wool dyeing with acid blue 7
醋酸基和溴基离子液体处理对酸性蓝7羊毛染色的影响
DOI:10.1002/app.35017
发表时间:2012
期刊:Journal of Applied Polymer Science
影响因子:3
作者:Nanfang Wang;Y. Jian;Suqin Liu;You;Ke‐long Huang
通讯作者:Ke‐long Huang
Influence of organic additives on electrochemical properties of the positive electrolyte for all-vanadium redox flow battery
有机添加剂对全钒氧化还原液流电池正极电解液电化学性能的影响
DOI:10.1016/j.electacta.2012.06.065
发表时间:2012-09
期刊:Electrochimica Acta
影响因子:6.6
作者:6. Xiaojuan Wu, Suqin Liu, Nanfang Wang, Sui Peng
通讯作者:6. Xiaojuan Wu, Suqin Liu, Nanfang Wang, Sui Peng
Effect of l-glutamic acid on the positive electrolyte for all-vanadium redox flow battery
L-谷氨酸对全钒氧化还原液流电池正极电解液的影响
DOI:10.1016/j.electacta.2013.01.138
发表时间:2013-04
期刊:Electrochimica Acta
影响因子:6.6
作者:Xinxing Lianga, Sui Penga, Ying Lei a, Chao Gaoa,
通讯作者:Xinxing Lianga, Sui Penga, Ying Lei a, Chao Gaoa,
DOI:10.1016/j.electacta.2012.10.021
发表时间:2013-01-15
期刊:ELECTROCHIMICA ACTA
影响因子:6.6
作者:Gao, Chao;Wang, NanFang;Zi, HuiFang
通讯作者:Zi, HuiFang
含磷添加剂对V(V)在硫酸水溶液中的稳定机制
- 批准号:51972345
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:60.0万元
- 批准年份:2019
- 负责人:刘素琴
- 依托单位:
N掺杂碳电极上含N官能团对V(II)/V(III),V(IV)/V(V)电化学性能影响机理研究
- 批准号:51772332
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:60.0万元
- 批准年份:2017
- 负责人:刘素琴
- 依托单位:
锂盐与特定溶剂的相互作用机理研究
- 批准号:U1507106
- 项目类别:联合基金项目
- 资助金额:50.0万元
- 批准年份:2015
- 负责人:刘素琴
- 依托单位:
控制晶向MnO2薄膜电极制备及其电荷迁移机理
- 批准号:51372278
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:80.0万元
- 批准年份:2013
- 负责人:刘素琴
- 依托单位:
功能化聚碳酸酯降解机制与药物释放行为
- 批准号:20976197
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:37.0万元
- 批准年份:2009
- 负责人:刘素琴
- 依托单位:
模板组装薄膜电极及其电化学特性
- 批准号:20376086
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:21.0万元
- 批准年份:2003
- 负责人:刘素琴
- 依托单位:
国内基金
海外基金
