Materiales clave para baterías de flujo redox totalmente de vanadio

1. El electrolito de la batería de vanadio es enteramente vanadio. Primero, el electrolito se prepara disolviendo VOSO4 directamente en H2SO4. Sin embargo, debido al alto precio del VOSO4, la gente empezó a centrar su atención en otros compuestos de vanadio como el V2O5 y el NH4VO3. Actualmente existen dos métodos principales para preparar electrolitos: el método de preparación por calentamiento por mezcla y el método de electrólisis. Entre ellos, el método de calentamiento mixto es adecuado para preparar 1 mol/L de electrolito, y el método de electrólisis puede preparar 3 ~ 5 mol/L de electrolito.

2. Separador de batería de vanadio

El separador de batería de vanadio debe inhibir la mezcla cruzada de iones de vanadio de diferentes estados de valencia en los electrolitos positivos y negativos, y no debe obstaculizar la transferencia. de carga por iones de hidrógeno a través del separador. Esto requiere elegir una membrana de intercambio iónico con buena conductividad y permeabilidad selectiva. Lo mejor es elegir una membrana de intercambio catiónico que permita el paso de los iones de hidrógeno. Generalmente, los separadores de baterías son principalmente membranas de intercambio catiónico, y también se utilizan membranas Nafion (DuPont), pero estas últimas son más caras. Tratar la membrana de intercambio catiónico para mejorar su hidrofilicidad, permselectividad y extender su vida útil es una de las formas de mejorar la eficiencia de las baterías de vanadio. La membrana de intercambio iónico de ácido perfluorosulfónico fue desarrollada por primera vez por DuPont y denominada Nafion. Actualmente es la mejor membrana de intercambio iónico.

3. Materiales de los electrodos de las baterías de vanadio

Para lograr un almacenamiento de energía de gran capacidad, todas las baterías de flujo redox de vanadio deben conectarse en serie o en paralelo, lo que requiere todos los electrodos excepto el terminal. electrodos Todos están hechos en electrodos bipolares. Debido a las fuertes propiedades oxidantes del V02+ y las fuertes propiedades ácidas del ácido sulfúrico, los materiales de los electrodos de las baterías de vanadio deben tener las características de fuerte resistencia a la oxidación y fuerte acidez, baja resistencia, buena conductividad, alta resistencia mecánica y buena actividad electroquímica. Los materiales de los electrodos de las baterías de vanadio se dividen principalmente en tres categorías: metales, como Pb y Ti, carbonos, como grafito, tela de fibra de carbono, fieltro de carbono, etc. Materiales compuestos, como polímeros conductores, compuestos poliméricos, etc.