化学还原法制备钒电池电解液中还原剂选择及性能研究开发-草业学报.PDF

化 工 进 展 ·274 · CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2017 年第 36 卷第 1 期 研究开发 化学还原法制备钒电池电解液中还原剂选择及性能 ， ， ， ， ， ， ， ， 1 2 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 杨亚东 ，张一敏 ，黄晶 ，刘涛 ，郑秋实 1 2 （武汉科技大学资源与环境工程学院，湖北 武汉 430081 ； 钒资源高效利用湖北省协同创新中心，湖北 武汉 3 430081 ； 湖北省页岩钒资源高效清洁利用工程技术研究中心，湖北 武汉 430081 ） 摘要：以V O 为原料，采用化学还原法制备钒电池电解液。对比草酸、抗坏血酸、酒石酸、柠檬酸、双氧水、甲 2 5 酸、乙酸制备所得钒电池电解液的转化率、还原率及电化学性能，发现草酸制得的电解液转化率及还原率较高，且 其电化学活性明显优于其他还原剂。对草酸制备电解液的反应动力学进行分析，发现该反应为放热反应且在常温下 能自发进行。对制备过程中的各项参数进行优化，在n(H C O ) ∶n(V O )=1 ∶1、反应温度90℃、反应时间100min、 2 2 4 2 5 n(H SO ) ∶n(V O )=5 ∶1 的条件下，电解液的转化率与还原率达到了94.80%和93.55%。草酸和VOSO 制备的电解 2 4 2 5 4 液电化学分析结果表明草酸制备的电解液能够抑制析氧副反应的发生，具有较大的扩散系数、交换电流密度、电极 反应标准速率常数和较小的极化电阻，对电极反应的传质过程和传荷过程有促进作用，提高了电极反应速率。以草 酸为还原剂能够在较低温度下高效地制备具有良好的电化学性能及稳定性的钒电池电解液。 关键词：全钒液流电池；电解液；电化学 中图分类号：O 642 文献标志码：A 文章编号：1000 –6613 （2017 ）01 –0274 –08 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2017.01.034 Reducing agent selection and performance study of electrolyte for vanadium redox battery prepared by chemical reduction method ， ， ， ， ， ， ， ， 1 2 1 2 3