液流电池工作原理及特点

电化学液流电池(electrochemicalflowcell)一般称为氧化还原液流电池(flowredoxcell或者redoxflowcell)是一种新型的大型电化学储能装置，正负极全使用钒盐溶液的称为全钒液流电池，简称钒电池.其荷电状态100%时电池的开路电压可达1.5V。

工作原理

液流电池一种新的蓄电池，液流电池是利用正负极电解液分开，各自循环的一种高性能蓄电池.具有容量高、使用领域(环境)广、循环使用寿命长的特点.是目前的一种新能源产品。氧化还原液流电池是一种正在积极研制开发的新型大容量电化学储能装置,它不同于通常使用固体材料电极或气体电极的电池,其活性物质是流动的电解质溶液,它最显着特点是规模化蓄电,在广泛利用可再生能源的呼声高涨形势下,可以预见,液流电池将迎来一个快速发展的时期。目前,液流电池普遍应用的条件尚不具备,对许多问题尚需进行深入的研究。循环伏安测试表明:石墨毡具有良好导电性、机械均一性、电化学活性、耐酸且耐强氧化性,是一种较好的电极材料,与石墨棒和各种粉体材料相比,更适合用于液流电池的研究和应用。论文对采用的石墨毡电极分别进行了未处理、热处理、酸热处理。借助于扫描电镜,观察了三种处理方式的石墨毡表面形貌的差异,热处理和酸热处理能除去石墨毡表面的杂质和影响电化学反应的污染物,使石墨毡表面干净平整,石墨毡的表面状况得到明显改善。交流阻抗实验表明,与未处理石墨毡相比,经过热处理、酸热处理石墨毡的电阻明显减小,证实了活化处理对石墨毡表面状况的改善,使石墨毡材料得到改性,降低了电阻,增强了电化学活性。

特点

钒氧化还原液流电池是一种优秀的储能系统，它有如下的优点：

(1)额定功率和额定能量是独立的，功率大小取决于电池堆，能量的大小取决于电解液。可随意增加电解液的量，达到增加电池容量的目的。

(2)在充放电期间，钒氧化还原蓄电池只是液相反应，不象普通电池那样有复杂的可引起电池电流中断或短路的固相变化。

(3)电池的保存期无限，储存寿命长。因为电解液是循环使用的，不存在变质问题，只是长期使用后，电池隔膜电阻有所增大。

(4)能深放电但不会损坏电池，可100%放电。

(5)电池结构简单，材料价格便宜，更换和维修费用低。

(6)通过更换电解液，就可实现“瞬间再充电”。

基于这些优点，钒电池有很广泛的用途：可作为UPS用于剧院、医院等需要紧急照明的地方;可用于通讯、铁路发送信号、无线电转播站等;可用于电动汽车、潜艇等;可作为边远地区的储能、发电系统;可进行电调峰。钒电池可实现“瞬间再充电”，对于电动汽车的开发很大的意义，电动汽车可以在加油站直接更换电解质，达“再充电”。