全铬液流电池的电极反应机理及性能研究

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全铬液流电池的电极反应机理及性能研究

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毕业论文范文题目：全铬液流电池的电极反应机理及性能研究，论文范文关键词：全铬液流电池的电极反应机理及性能研究
全铬液流电池的电极反应机理及性能研究毕业论文范文介绍开始：
【论文摘要】：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,它最显著特点是规模化蓄电,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。本论文对全铬液流电池反应体系及其电极反应机理进行了探索和研究。循环伏安测试表明:（本文此处忽略..）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（略..）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。循环伏安实验表明,液流铬电池的电极反应非常复杂。初期电压循环时,在阳极过程中,存在Cr(Ⅲ)→Cr(Ⅵ)的氧化反应;随后进行的阴极过程中,存在Cr(Ⅵ)→Cr(Ⅴ),Cr(Ⅴ)→Cr(Ⅲ),Cr(Ⅲ)→Cr(Ⅱ)的还原反应;在多次电位循环之后的反应过程中,阳极还存在Cr(Ⅱ)→Cr(Ⅲ（文章此处忽略..）)的氧化反应。电解质溶液浓度增大时,氧化反应Cr(Ⅲ)→Cr(Ⅵ)和还原反应Cr(Ⅴ)→Cr(Ⅲ)更加突出。在经过热处理、酸热处理的石墨毡电极上,以上电极反应的活性和可逆性均能得到显著提高。当电位扫描速度过大时,反应由可逆变为不可逆。在液流铬电池的初次充电过程中发现,电解质的初次活化比较困难,所需时间较长,而且伴有析氧副反应的发生。从循环恒电流充放电实验中发现:全铬体系的液流电池有三个充电电位平台和两个放电电位平（略..）台。总的体积比容量可达0.45mAh/mL。增大电解质溶液的浓度,可以增大液流铬电池的充、放电容量。合理的充/放电条件对液流铬电池的电性能极其重要,若大电流充、放电,电极极化严重,因此充电终止电位应设高些,放电终止电位应设低些;小电流充放电时,则相反。论文还提供了自制铬液流电池的应用示例,为液流铬电池的理论研究及实用化推进提供了依据。

以上为本篇毕业论文范文全铬液流电池的电极反应机理及性能研究的介绍部分。

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