甲基磺酸铅液流电池石墨毡正极材料电化学氧化修饰文献综述

 2021-09-25 20:22:04

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文 献 综 述

1. 引言

利用化学电源进行蓄电储能，可以不受地理条件限制，有望实现大规模储能，具有重大社会经济价值。氧化还原液流电池是一种大容量的储能电池，是为电网调峰而积极研制开发的电池体系，也可以与风力发电机、太阳能电池相配套。氧化还原液流电池是指电池正、负极活性物质盛装在储液罐中，通过送液泵循环流过电堆，在正负极上发生相应的氧化还原反应，分别实现充电存储电能、放电利用电能。电池容量取决于活性物质的浓度和储液罐容量，不受本身限制，适宜发展大规模能量储存系统。

具有以上优势在化学储能电池中脱颖而出,是一种大容量的储能电池，为电网调峰而积极研制开发的电池体系，与中等以上功效的风力发电机、太阳能电池相配套。

2004年英国南安普顿大学Pletcher课题组基于传统铅酸蓄电池的概念，提出一种新的全沉积型液流储能电池体系全沉积型铅酸液流电池。与其它液流电池相比，全沉积型铅酸液流电池的正负极均以可溶的甲基磺酸铅(II)作为基质溶液，正、负极电对中的氧化态或还原态均存在于电解液中，因此不需要隔膜，只需要使正负极不接触，保持一定的距离即可。这种电池的结构很简单，而且消除了跟隔膜有关的花费，成本更低。另外，这种电池的电势高于Fe/Cr，全钒液流电池，由于液流电池的储存能量主要由氧化还原电势差和电解液中活性物质的浓度决定，因此提高了电池的储存能量。

国内外关于铅酸单液流电池电极材料的制备与性能研究做了大量的工作。Hazza[1-3]等采用网状玻璃碳、泡沫镍等材料作为电极材料,国内工作者主要集中在研究全钒、多硫化钠/溴和铁/铬等传统的有隔膜液流电池体系。本文采用电化学氧化的方法，研究了铅酸单液流电池石墨毡正极材料改性对电池充放电性能的影响。

2. 本课题目前的主要研究成果

全沉积型铅酸液流电池以可溶的甲基磺酸铅(II)作为基质溶液，充电时可溶的二价铅离子在负极还原形成金属铅，在正极氧化形成二氧化铅，电极反应可以表示为：

负极：Pb2 2e Pb 0 =-0.13V vs. SHE (2-1)

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