Al元素对钒电池电解液电化学及电池性能影响研究

张忠裕¹，赵焕²，刘磊¹，赵锋¹，何虹祥²，赵金玲²，王绍亮²，刘建国²，严川伟²

1. 四川星明能源环保科技有限公司2. 中国科学院金属研究所

摘 要：电解液作为全钒液流电池能量储存和转换的核心材料,其杂质含量在很大程度上影响电解液的物理化学性质、电极反应可逆性和电池的充放电性能。针对常见的杂质元素Al,研究其对电解液物理化学性质的影响规律,并采用循环伏安法和充放电测试等方法研究了Al元素对电解液电化学行为以及电池性能的影响规律。结果表明,随Al/V摩尔比的升高,电解液的黏度和密度升高,电导率明显降低,当Al/V摩尔比为1∶3.0时,黏度和密度分别增加64%和2.8%,电导率降低34%;Al离子降低了正极和负极反应的可逆性;随着Al/V摩尔比的升高,电池库伦效率升高,电压效率降低,能量效率降低,同时,Al离子降低了负极的运行稳定性。

关键词：全钒液流电池;电解液;Al元素;电化学行为;电池性能;