全钒氧化还原液流电池石墨棒电极的性能研究

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1、研究与设计全钒氧化还原液流电池石墨棒电极的性能研究马志领，贾晓玲，王艳素（河北大学化学与环境科学学院，河北保定071002）摘要：采用不同品牌废旧电池中的石墨棒作为全钒液流电池的工作电极，考察其电化学性能。采用循环伏安法在同一扫描速度下，考察其耐压性能，结果显示5#D石墨棒电极能耐1.65V电压；在同一扫描电位范围内，不同扫描速度下考察其大电流充放电性能，实验证明在0.20V/s的扫描速度下仍能表现出较好的电化学性能；进行多次循环伏安测试，考察其循环性能，当扫描100次之后，5#D石墨棒电极的电

2、流保持率仍高达95%以上。结果显示5#D石墨棒电极具有相对较好的电化学性能，适合作为VO2+/VO+电极的正极材料。2关键词：全钒氧化还原液流电池；石墨棒；循环伏安中图分类号：TM911文献标识码：A文章编号：1002-087X(2012)01-0091-03StudyongraphiterodelectrodeforallvanadiumredoxflowbatteryMAZhi-ling,JIAXiao-ling,WANGYan-su(Dept.ofChemistryandEnvironme

3、ntalSci.,HebeiUniversity,BaodingHebei071002,China)Abstract:Inthisreport,thedifferentbrandsofwastedbattery'sgraphiterodelectrodeswereusedasworkingelectrodestostudytheelectrochemistryperformancewiththecirculationvoltammetrymethod.Theeffectsofthescannin

4、gvelocityandtimeswereinvestigatedtoexaminetheelectrode'stoleranceofvoltageandelectriccurrentandtheelectricdischargeperformance.Theresultsshowthatthe5#Dgraphiterodelectrodehasatoleranceof1.65V.Inthesamescanningpotentialrange,thecharge/dischargeperform

5、anceoflargecurrentwasstudiedatdifferentscanningspeeds.Theexperimentprovesthatthe5#Dgraphiterodelectrodestillshowsgoodelectrochemicalproperties.Inordertoinspectthecyclicproperties,the5#Dgraphiterodelectrodewastestedwiththecirculationvoltammetrymethod.

6、After100timesofscanning,thecurrentconservationrateofthe5#Dgraphiteelectrodewasstillashighas95%.Theexperimentresultsshowthatthe5#DgraphiterodelectrodehasarelativelybetterelectrochemistryperformancewhichissuitablefortheVO2+/VO+electrode'spositiveelectr

7、odematerial.2Keywords:all-vanadiumredoxflowbattery;graphiterod;cyclicvoltammogram全钒液流电池是一种新型高效电能转化与储存装置。由电极和复合导电塑料电极。金属电极主要包括金、铂、铅、钛、于具有结构简单、寿命长、可快速充电、容量增加容易等优点，氧化铱等电极，澳大利亚的Skyllas-Kaza[6]和其他研究机构研显现出良好的应用和发展前景，引起了许多研究机构的关究表明，金、铅、钛电极的电化学可逆性差，氧化铱电极具有良注

8、[1-5]。钒电池主要由三个关键部分组成：电极材料、电池隔膜、好的电化学可逆性和化学稳定性，适合用作电极材料。由于铱电解液，因此它的发展也主要受这三个方面的制约。钒电池正和铂都是贵金属，价格昂贵，不利于大规模商业化应用。碳素负极都以钒盐作电极活性物质，电极反应如下：类电极（主要是石墨毡、碳布和玻碳等）直接用于钒电池，电正极反应：VO2++HO葑VO++2H++eEφ=1.00V(1)化学可逆性不适合单独作为电极，袁俊等[7]研究表明未处理的22负极反应：V3++e葑V2+Eφ=－0.26V(2)