实验室液流电池装置

『壹』 液流电池技术现在是否成熟

液流电池 电化学液流电池(electrochemical flow cell)一般称为氧化还原液流电池(flow redox cell或者redox flow cell)是一种新型的大型电化学储能装置，正负极全使用钒盐溶液的称为全钒液流电池,简称钒电池.其荷电状态 100%时电池的开路电压可达 1.5 V. 液流电池一种新的蓄电池，液流电池是利用正负极电解液分开，各自循环的一种高性能蓄电池.具有容量高、使用领域（环境）广、循环使用寿命长的特点.是目前的一种新能源产品。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。 循环伏安测试表明: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. 主要材料 金属钒 全钒液流电池 全钒液流电池全钒液流电池是一种新型蓄电储能设备，不仅可以用作太阳能、风能发电过程配套的储能装置，还可以用于电网调峰，提高电网稳定性，保障电网安全。本文综述全钒液流电池的国内外技术发展状况，包括研究开发历史、电池关键材料和典型工艺过程；展望大规模蓄电储能的电池技术未来发展趋势

『贰』 （2014南通三模）锌溴液流电池是一种新型电化学储能装置（如图），电解液为溴化锌水溶液，电解液在电解

根据图示的信息来，结合原电池自等工作原理，原电池的负极是金属锌失电子的过程，所以b是负极，a是正极．
A、充电时，电池的正极和电源的正极相接，即电极a连接电源的正极，故A错误；
B、原电池的两极反应中，负极上发生失电子的氧化反应，即Zn-2e^-=Zn²⁺，故B正确；
C、放电时，右侧生成的锌离子移向左侧，左侧溴单质发生得电子的还原反应生成溴离子，所以左侧电解质储罐中的离子总浓度增大，故C正确；
D、阳离子交换膜只允许阳离子通过，还起到隔膜的作用，可阻止Br₂与Zn直接发生反应，故D正确．
故选A．

『叁』 实验室锂电池如何回收处理尤其是电解液怎么处理

实验室锂电池如复何制回收处理
废旧铅酸蓄电池回收利用流程：
一、 将废旧铅酸蓄电池利用专用环保车 辆运至熔炼厂仓库；
二、 将废旧铅酸蓄电池的电解液倒入沉淀池进行药物处理；
三、 拆解废旧铅酸蓄电池，将外壳送至塑料回收厂进行专业处理；
四、 分拣废旧铅酸蓄电池的隔板，送至专业厂回收处理；
五、 将分拣后的废极板送入大型反射炉冶炼，做成铅锭，循环利用；
六、 冶炼过程中产生的废水流入沉淀池，和电解液一起进行药物处理；
七、 冶炼过程中产生的废渣，送专业炼铁厂处理；
八、 冶炼过程中产生的废烟，经布袋除尘装置处理后，安全排放，至此，废旧铅酸蓄电池环保回收流程结束。

废旧电池中含有大量可再生利用的重金属和酸液等物质，如铅酸电池的回收利用主要以废铅再生利用为主，还包括对于废酸以及塑料壳体的利用。目前，国内废汽车用铅酸电瓶的金属回收利用率大约达到80～85%。
据业内人士估算，按每天处理10万只废电池计算，除去各种费用后，可获利2万元左右；以70亿只电池、50%的利用率计算，年利润可达6亿多元。可见，在此领域实施规模经营完全可以创造效益。

『肆』 全钒液流电池是一种活性物质呈循环流动液态的电池，目前钒电池技术已经趋近成熟．全钒液流电池是以溶解于

（1）正极反应是还原反应，由电池总反应可知放电时的正极反应为VO₂⁺+2H⁺+e^-═VO²⁺+H₂O，故答案为：VO₂⁺+2H⁺+e^-═VO²⁺+H₂O；
（2）充电时，阴极反应为还原反应，故为V³⁺得电子生成V²⁺的反应，电极方程式为V³⁺+e^-═V²⁺，充电时，阳极发生VO²⁺+H₂O=VO₂⁺+2H⁺+e^-，生成耗H⁺，溶液pH降低，故答案为：V³⁺+e^-═V²⁺；降低；
（3）当转移1mol电子时，阳极（左槽）产生了2mol H⁺，而槽中间的交换膜只允许H⁺通过，所以有1mol H⁺移动到右槽（溶液中有离子移动才能形成闭合回路），所以最终左槽H⁺增加了1mol H⁺，所以变化量为1mol，
故答案为：参与正极反应和通过隔膜定向移动使电流通过溶液；1；
（4）阴极发生还原反应，H⁺被还原生成H₂，同时促进水的电离生成OH^-，发生2H⁺+2e ^-═H₂↑ HSO₃^-+OH^-═SO₃ ^2-+H₂O，或2HSO₃^-+2e^-═2 SO₃^2-+H₂↑，
故答案为：2HSO₃^-+2e^-═2 SO₃^2-+H₂↑ （或2H⁺+2e^-═H₂↑ HSO₃^-+OH^-═SO₃^2-+H₂O ）；
（5）阳极发生氧化反应，HSO₃^-被氧化生成硫酸，同时氢氧根离子放电生成氧气和氢离子，则可生成O₂、SO₂，故答案为：O₂、SO₂．

『伍』 液流电池的主要材料

金属钒
全钒液流电池是一种新型蓄电储能设备，不仅可以用作太阳能、风能发回电过程配套的答储能装置，还可以用于电网调峰，提高电网稳定性，保障电网安全。
锌溴电池属于液流储能电池的一种。根据活性物质不同,研究较多的液流电池有锌溴电池、多硫化钠/溴电池及全钒液流电池三种。当前国内有少数几家公司在做该项技术的研发。
锌溴电池在造价上具有与生俱来的优势，因为从储能电池的普遍成本看，电解液成本占到总成本的30%，所以电解液成分的价格在很大程度上决定了电池的整体造价。而锌溴电池的电解液成分为锌和溴，其中锌是一种很常见的金属，容易大量获取而且价格较低，而另一种成分溴更是常见，甚至在污水中就能提取。这个先天性的特质决定了锌溴电池在成本方面具有的优势。

『陆』 液流电池和钒电池是什么东东

电化学液流电池(electrochemical flow cell)一般称为氧化还原液流电池(flow redox cell或者redox flow cell)是一种新型的大型电化学版储能装置，正负极全使用钒盐溶权液的称为全钒液流电池，简称钒电池.其荷电状态 100%时电池的开路电压可达 1.5 V.

液流电池根据电极活性物质的不同，可以分为全钒液流电池、锂离子液流电池和铅酸液流电池等。

全钒液流电池是一种新型蓄电储能设备，不仅可以用作太阳能、风能发电过程配套的储能装置，还可以用于电网调峰，提高电网稳定性，保障电网安全。

仅供参考

『柒』 二次电池、燃料电池、液流电池、电化学电容器的异同点

二次电池（Rechargeable battery）又称为充电电池或蓄电池，是指在电池放电后可通过充电的方式使活性物质激活而继续使用的电池。
利用化学反应的可逆性，可以组建成一个新电池，即当一个化学反应转化为电能之后，还可以用电能使化学体系修复，然后再利用化学反应转化为电能，所以叫二次电池（可充电电池）。市场上主要充电电池有镍氢电池、镍镉电池、铅酸（或铅蓄）电池、锂离子电池、聚合物锂离子电池等。
最常见的二次电池是铅蓄电池，它由两组栅状极板交替排列而成，正极板上覆盖有PbO2，负极板上覆盖有Pb，电解质是H2SO4溶液。燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，又称电化学发电器。它是继水力发电、热能发电和原子能发电之后的第四种发电技术。由于燃料电池是通过电化学反应把燃料的化学能中的吉布斯自由能部分转换成电能，不受卡诺循环效应的限制，因此效率高; 另外，燃料电池用燃料和氧气作为原料；同时没有机械传动部件，故没有噪声污染，排放出的有害气体极少。由此可见，从节约能源和保护生态环境的角度来看，燃料电池是最有发展前途的发电技术。燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，又称电化学发电器。它是继水力发电、热能发电和原子能发电之后的第四种发电技术。由于燃料电池是通过电化学反应把燃料的化学能中的吉布斯自由能部分转换成电能，不受卡诺循环效应的限制，因此效率高; 另外，燃料电池用燃料和氧气作为原料；同时没有机械传动部件，故没有噪声污染，排放出的有害气体极少。由此可见，从节约能源和保护生态环境的角度来看，燃料电池是最有发展前途的发电技术。电化学电容器是指一类基于高比表面积碳材料、金属氧化物和导电聚合物等电极材料的新型储能元件。电化学电容器的显著特点是可以得到很大的电容量以及优异的瞬时充放电性能。

『捌』 液流电池功率输出和能量储存分别有什么决定

液流电池：
能量与电解液的浓度和电压大小有关
功率与电极性质有关，主要是电池材料，增加电流密度就能增加功率

『玖』 液流电池的工作原理

液流电池一种新的蓄电池，液流电池是利用正负极电解液分开，各自循环的一种高性能蓄电池.具有容量高、使用领域（环境）广、循环使用寿命长的特点.是目前的一种新能源产品。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。
循环伏安测试表明: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.

『拾』 液体电池的新型液体电池

过去20年来，锂离子电池一直是前沿性的储能研究。它们结构紧凑，轻巧的设计非常适合用于手机，笔记本电脑和个人电子产品，但锂离子电池价格昂贵，而且退化问题妨碍它们进入电站高容量应用，就是用于全国电网。
桑迪亚国家实验室研究员和无机化学家特拉维斯·安德森(travis anderson)带领一个小组，开发出下一代液流电池。这种液流电池泵抽一种溶液，就是自由浮动的带电荷的金属离子，这种离子溶解在电解液中，溶液中自由浮动的离子可以导电，溶液从外部容器穿过电化学电池，把化学能转换成电能。液流电池可快速充放电，只需改变电解液的充电状态，这种电活性物质很容易重复使用多次。安德森说，液流电池可以维持超过14000次循环，这是在实验室，相当于20多年的能量储存，在锂离子电池中，这是不寻常的。
液流电池电网存储系统，大致上尺寸相当于一所房子，成本超过同样的锂离子电池。研究人员的目标，是使液流电池体积更小，更便宜，同时增加给定的体积能量存储，或能量密度。
液流电池已经实地应用于美国、日本和澳大利亚。大量的系统，高达25兆瓦都处在演示阶段，根据《美国恢复和再投资法案》(arra：american recovery and reinvestment act)，管理者是能源部能源存储系统研究项目。锌溴和钒氧化还原系统(zincbromine and vanadium redox systems)是最大的竞争者。但所用的材料具有中等毒性，钒具有很大的价格波动。此外，水溶液限制了可以溶解的物质数量，以及可以储存多少能量，而且，室外温度会降低性能。
桑迪亚国家实验室开创性地研究液流电池，可避免这些问题，因为不使用水。安德森组建了一个多学科小组，专家来自一些实验室，包括电化学大卫·英格索兰(david ingersoll)，有机化学家乍得·斯泰格(chad staige)，化学技师哈里·普拉特(harry pratt)和乔纳森·伦纳德(jonathan leonard)。他们所设计的，是一种新型电化学可逆的、金属基离子液体，或叫迈提尔溶液(metils)，采用的都是廉价无毒的材料，在美国很容易买到，如铁，铜，锰。
不是把盐溶解到溶剂中，我们的盐就是一种溶剂。“我们可得到非常高浓度的活性金属，因为我们不受饱和的限制。它实际上就在公式中。因此，我们可以经济有效地增加三倍的能量密度，这可大大降低电池所需的尺寸，只是因为材料的性质。”
电化学效率，或反向充电性能，在迈提尔溶液中要高得多，远远超过迄今公布的其他任何东西。研究小组已经制备了近200种组合的阳离子、阴离子和配体以及这类物质，其中有五种超过二茂铁(ferrocene)的电化学效率，这效率长期以来一直被认为是黄金标准。
一个共同问题是，混合带正电荷和带负电荷的成分，这些成分就会开始聚集在一起，最终使溶液变为粘性，堵塞电池膜和电极表面。研究小组解决了这一挑战，他们开发出不对称的阳离子，或者带正电的离子，这种离子就像一个足球。在这个比喻中，黑色的五边形代表带负电荷的区域，白色的六边形代表正电荷的区域。这种排列降低了熔点，因为可防止离子液体成分键合，形成固体，同时，部分电荷仍使电子可以自由流动，穿过电池，产生电流。
研究小组资金来自美国能源部电力传输和能源可靠性办公室(officeof electricity delivery and energy reliability)。伊姆雷·古柯(imre gyuk)是这一办公室的能源储存系统项目经理，一直支持桑迪亚国家实验室的这项工作，而且提供了必要的资金。
“迈提尔溶液方法代表了一种巧妙的现成的溶液，是一种阴极/电解质聚合体。古柯说，“因为是采用现成的，价格低廉的前体，因此，它很可能带来创新的、成本划算的存储系统，会极大地影响整个美国电网。”
这一研究结果适用于新的液流电池正极材料。桑迪亚国家实验室的小组下一步是找到类似材料，用于液流电池阳极，研究人员对他们的进步感到鼓舞。
桑迪亚国家实验室(sandia national laboratory)的研究人员开发出一系列新的液体盐电解质，就是所谓的迈提尔溶液(metils)，制成的电池经济有效，存储能量比目前的电池高三倍以上。
这项研究有助于经济可靠地集成大规模间歇性可再生能源，如太阳能和风能，使并入全国电网。
桑迪亚国家实验室的研究人员发现一种新的液体盐电解质，可制成电池，能量密度提高三倍，胜过现有的其他存储技术。这些所谓的迈提尔溶液(metils)，从左至右依次为：铜基化合物，钴基化合物，锰基化合物，铁基化合物，镍基化合物和钒基化合物。来源：桑迪亚国家实验室
电网的设计是用于稳定的能源，这样，因为波动电力源自间歇性可再生能源，所以就很难适应。更好的能量存储技术可平衡这些流动的波动能源，而桑迪亚国家实验室的研究人员正在研究新的方法，开发更灵活、更具成本效益也更可靠的电网，以提高能源储存。
美国和全世界都需要极大地突破电池技术，用可再生能源取代今天的碳基能源系统，桑迪亚国家实验室。“迈提尔溶液是一种新的、有前途的化学电池，可能带来下一代的电站蓄电池技术，取代铅酸电池和锂离子电池，带来极大的能量存储密度，进行这些应用。”