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早期的Fe-Cr液流电池装置结构与工作原理示意
早期的Fe-Cr液流电池装置结构与工作原理示意
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新能源行业前沿技术深度研究:全钒液流电池专题报告-220713(42页).pdf
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1.1. 基本概念与历史背景 液流电池是一种液相电化学储能装置,其活性物质完全溶解在电解液中,通过活性元素的氧化价态变化来实现能量的存储与释放,属于一种氧化还原电池。一般来说,液流电池需要两组氧化还原电对来构成正负极,随着电池的充放电过程,正负极活性元素的氧化价态(电位)发生相应变化。以早期最经典、研究最广泛的 Fe-Cr 双液流电池为例,其工作电对为 Fe2+/3+/Cr2+/3+,正极活性物质为 FeCl2,负极活性物质为 CrCl3,电解液基质为盐酸,正负极间用质子传导膜进行隔离(避免正负极活性物质直接接触而发生自氧化还原反应)。电池在满充状态下放电时,正极活性物质发生还原反应:Cr3+ + e → Cr2+,负极活性物质发生氧化反应:Fe2+ → Fe3+ + e,整体可合并为:Cr3+ + Fe2+ → Cr2+ + Fe3+,即三价 Cr离子对二价 Fe 离子的氧化及自身的还原过程,电子从负极出发,经外电路后到达正极。充电储能的过程则与之相反。
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