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中试规模钒氧化还原液流电池所用电极的热化学处理和光谱电化学表征
摘要 (英文) ................................................................................................................................................................ 1 摘要 (法文) ................................................................................................................................................................ 3 概述 ........................................................................................................................................................................ 5 第 1 章：参考书目 ...................................................................................................................................... 9 1.1. 可再生能源和储能资源的重要性 ...................................................................................................... 11 1.2 为什么选择液流电池 ............................................................................................................................. 18 1.2.1 铁铬液流电池 ............................................................................................................................. 20 1.2.2 溴/多硫化物液流电池 ............................................................................................................. 20 1.2.3 钒/溴 2 液流电池 ............................................................................................................. 21 1.2.4 锌/溴液流电池（混合液流电池） ............................................................................................. 21 1.2.5 锌/铈非水系液流电池（非水系） ................................................ 22 1.2.6 钒/铈氧化还原液流电池。（非水系） ...................................................................... 22 1.3. 为什么所有钒氧化还原液流 ...................................................................................................................... 23 1.4 与钒电解液相关的挑战 ...................................................................................................................... 24 1.4.1 膜 .................................................................................................................................................... 25 1.4.2 电解质 .................................................................................................................................................... 26 1.4.3 电极 .................................................................................................................................................... 27 1.4.3.1 热处理 ............................................................................................................................................. 29 1.4.3.2 化学处理 ............................................................................................................................................. 31 1.4.3.3 金属掺杂 ............................................................................................................................................... 33 1.4.3.4 电化学处理 ...................................................................................................................... 36 1.5 结论 .............................................................................................................................................. 38 第 2 章 通过使用 K 2 Cr 2 O 7 酸性溶液进行化学处理来增强全钒氧化还原液流电池（VRFB）用商业石墨毡的电化学活性 . ............................................................................................................................. 41 2.1 简介 ...................................................................................................................................................... 44 2.2.实验................................................................................................................................................................ 45 2.2.1 材料与化学品 ...................................................................................................................................... 45 2.2.2 电极活化 .............................................................................................................................................. 46 2.2.3 电极特性 ............................................................................................................................................. 46 2.2.4 半电池评估 ............................................................................................................................................. 48 2.3 结果与讨论 ............................................................................................................................................. 49 2.3.1 循环伏安法 (CV) 和处理参数优化 ............................................................................................. 49 2.3.1.1 用 K 2 Cr 2 O 7 溶液活化时温度的影响 ............................................................................. 51 2.3.1.2 用 K 2 Cr 2 O 7 溶液活化时时间的影响 ............................................................................. 52 2.3.1.3 在 140 o C 温度下持续时间的影响 ............................................................................................. 53 2.3.1.4 性能最佳的电极 ................................................................................................................ 54 2.3.2 线性扫描伏安法（LSV） .............................................................................................................. 56 2.3.3 表面特性 ............................................................................................................................. 58 2.3.3.1 扫描电子显微镜（SEM） ............................................................................................. 58 2.3.3.2 傅里叶变换红外光谱（FTIR） ............................................................................. 60 2.3.3.3 线性扫描伏安法（LSV）的表面分析 ............................................................................. 61 2.3.4 吸附位点的测定 ............................................................................................................................................................... 62 2.3.5 润湿性测试 ................................................................................................................................ 65 2.3.6 半电池评估 ................................................................................................................................ 68 2.4. 结论 ................................................................................................................................................ 73
铁氧化还原液流电池的进展 - ijrpr
氧化还原液流电池的概念是在 20 世纪 70 年代提出的，铁基系统由于化学性质简单而成为早期候选系统 [5]。早期原型采用 FeCl₃/FeCl₂，表现出中等能量效率，但受到氢气析出和交叉损耗等问题的限制 [2]（Weber 等人，2011 年）。20 世纪 80 年代，材料科学和电化学工程的进步促进了更坚固的膜和更稳定的电解质配方的开发，从而提高了 IRFB 的寿命和效率 [16]。先进的离子选择性膜的集成减少了电解质之间的交叉污染，这是实现大规模应用的关键一步 [14]。
液流电池的生命周期评估 (LCA)：方法论决策的回顾
从化石能源向可再生能源的过渡需要开发可持续的电能存储系统，该系统能够容纳越来越多的能源，功率更大，持续时间更长。液流电池被视为应对这一挑战的有前途的技术之一。由于该技术领域的不同创新仍在开发中，可重复、可比较和可验证的生命周期评估研究对于提供不同液流电池系统可持续性的明确证据至关重要。本文基于对 1999 年至 2021 年期间发表的不同液流电池系统的 20 项相关生命周期评估研究的回顾，探讨了与 ISO 14,040 系列中定义的阶段顺序相关的方法选择：目标和范围定义、清单分析、影响评估和解释。受良好实践示例的启发，确定了常见的差距和弱点，并得出了比较生命周期评估研究的建议。这包括扩大功能单元定义的建议，在使用输入/输出表的同时提供更详细和透明的 LCI 数据报告。该研究的结果也与《电池指令 2006/66/EC》的修订相关，该指令的第一稿正在欧洲理事会修订中，其中包括引入电池护照，这应鼓励电池生产商减少碳足迹并避免使用有问题的材料。
实验室规模氧化还原液流电池的设计和组装
该氧化还原液流电池旨在支持广泛的电化学研究，从氧化还原反应的基础研究到新电解质溶液和电极材料的开发。通过提供稳定可靠的实验平台，它使研究人员能够专注于优化系统的性能和效率，而不受设备限制。高耐化学性、易用性和适应性相结合，使该液流电池成为旨在突破氧化还原液流电池技术界限的实验室的理想选择。
利用离子交换去除钒氧化还原液流电池电解质中的铁
摘要 Bushveld Belco 正在调试一家工厂，生产用于钒氧化还原液流电池的电解质。由于源材料的原因，电解质被 Fe 污染，浓度高达 140 mg/L，这会对电池性能产生负面影响。本研究考察了使用离子交换将含有 100 g/LV 的 4 MH 2 SO 4 进料溶液中的 Fe 浓度降低到目标值 < 100 mg/L。确定了四种可能应用的树脂：Puromet MTS9570、Puromet MTX7010、Puromet MTS9500 和 Puromet MTC1600H。在所有批量实验中，Puromet MTS9570 在负载能力和 V 选择性方面均优于其他三种树脂，并且在固定床塔负载测试中对其进行了 Fe 去除评估。基于这些数据，进行了全尺寸塔的初步尺寸确定和设计。由于这种树脂难以洗脱，因此考虑在满负荷时丢弃树脂。这些数据表明，尽管这种树脂对 Fe 的选择性高于 V，但在这种条件下使用该树脂进行全规模操作成本过高且不切实际。建议在生成 4 MH 2 SO 4 电解质之前在流程图中尽早去除铁。
睡眠不足后注意力不集中代表脑脊液流动的时刻
。CC-BY-NC-ND 4.0 国际许可证下可用（未经同行评审认证）是作者/资助者，他已授予 bioRxiv 永久展示预印本的许可。它是此预印本的版权持有者此版本于 2024 年 11 月 15 日发布。；https://doi.org/10.1101/2024.11.15.623271 doi：bioRxiv 预印本
实现 AVL 公用事业规模钒液流电池战略的关键点
15 Lazard 平准化能源成本报告，2024 年 6 月，https://www.lazard.com/media/xemfey0k/lazards-lcoeplus-june- 2024-_vf.pdf 16 根据 OEM 技术数据，由于 VFB 能够 100% 放电，因此该数据较为保守。 17 VSUN Energy 的初步分析已确定，拟议的 4 小时 100MW VFB BESS 的运行参数可能部署每天至少 1.25 次循环（即每天 5 小时放电，包括 4 小时晚间峰值放电和 1 小时早间峰值放电）。VFB 对循环次数没有限制，而锂离子电池通常限制为每天 1 次循环。理论上，VFB 每天可以执行 3 次循环，这意味着每天 1.25 次循环相对保守。 18 根据 OEM 技术数据。 19 作为第二阶段的一部分，VSUN Energy 正在实施 VFB BESS 设计，通过“解构”实施将使用寿命延长至 40 年以上。“解构”VFB 保留了传统 VFB 的模块化优势，但可能提供更经济的扩展选项、更低的运营成本和更长的使用寿命。
氧化还原液流电池的采用准备程度评估
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