office@icp.ac.ru
+7 496 522-51-64
|
В данной работе ставились задачи по выявлению факторов, способствующих снижению емкости ванадиевых редокс-аккумуляторов (VRFB). Для исследования этой проблемы было проведено циклирование VRFB при различных условиях работы с последовательным мониторингом состава электролитов. Исследователи обнаружили, что вскоре после начала циклирования перекрестный перенос делает негалит лимитирующим по емкости. Это приводит к высокой поляризации отрицательного электрода, индуцируя HER и увеличивая среднее состояние окисления (AOS) электролита. Поскольку комплексный количественный анализ влияния побочных реакций на долговременную работу VRFB не проводился, настройка моделей для прогнозирования работы батареи на протяжении десятков и сотен циклов оказывается сложной задачей. В данном исследовании было изучено влияние фарадеевского дисбаланса на снижение емкости в VRFB и его связь с кроссовером. Анализируя состав электролита во время циклирования в различных условиях, был изучен механизм увеличения окислительного состояния и был количественно измерен окислительный дисбаланс, а также другие побочные процессы. Результаты исследования показывают, что чистый перенос ионов ванадия в позолит препятствует эффекту окислительного дисбаланса, тем самым увеличивая срок службы батареи. Учитывая влияние диапазона напряжения и плотности тока на величину окислительного дисбаланса, можно сделать вывод, что обеспечение ограничения емкости со стороны сополимера является разумным подходом для снижения скорости нарастания АОС. Также полученные данные позволяют понять механизм возникновения окислительного дисбаланса и способствуют разработке подходов к минимизации снижения емкости в промышленных ВРФБ. Представленные результаты исследования однозначно могут способствовать разработке более стабильных и экономически эффективных VRFB. Работа выполнена коллективом авторов: Локтионов П., Конев Д., – Российского химико-технологического университета имени Менделеева, Москва, Россия Loktionov P., Pustovalova A., Pichugov R., Konev D., Antipov A. Quantifying effect of faradaic imbalance and crossover on capacity fade of vanadium redox flow battery. //Electrochimica Acta, v. 485, p.144047, 2024 Q1, IF=6.6 |
В данной работе ставились задачи по выявлению факторов, способствующих снижению емкости ванадиевых редокс-аккумуляторов (VRFB).
Для исследования этой проблемы было проведено циклирование VRFB при различных условиях работы с последовательным мониторингом состава электролитов. Исследователи обнаружили, что вскоре после начала циклирования перекрестный перенос делает негалит лимитирующим по емкости. Это приводит к высокой поляризации отрицательного электрода, индуцируя HER и увеличивая среднее состояние окисления (AOS) электролита.
Поскольку комплексный количественный анализ влияния побочных реакций на долговременную работу VRFB не проводился, настройка моделей для прогнозирования работы батареи на протяжении десятков и сотен циклов оказывается сложной задачей. В данном исследовании было изучено влияние фарадеевского дисбаланса на снижение емкости в VRFB и его связь с кроссовером. Анализируя состав электролита во время циклирования в различных условиях, был изучен механизм увеличения окислительного состояния и был количественно измерен окислительный дисбаланс, а также другие побочные процессы.
Результаты исследования показывают, что чистый перенос ионов ванадия в позолит препятствует эффекту окислительного дисбаланса, тем самым увеличивая срок службы батареи. Учитывая влияние диапазона напряжения и плотности тока на величину окислительного дисбаланса, можно сделать вывод, что обеспечение ограничения емкости со стороны сополимера является разумным подходом для снижения скорости нарастания АОС. Также полученные данные позволяют понять механизм возникновения окислительного дисбаланса и способствуют разработке подходов к минимизации снижения емкости в промышленных ВРФБ.
Представленные результаты исследования однозначно могут способствовать разработке более стабильных и экономически эффективных VRFB.
Работа выполнена коллективом авторов: Локтионов П., Конев Д., –
ЛАБОРАТОРИЯ ЭЛЕКТРОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В ЖИДКОСТНЫХ СИСТЕМАХ ФИЦ ПХФ и МХ РАН, при участии:
Российского химико-технологического университета имени Менделеева, Москва, Россия
Loktionov P., Pustovalova A., Pichugov R., Konev D., Antipov A. Quantifying effect of faradaic imbalance and crossover on capacity fade of vanadium redox flow battery. //Electrochimica Acta, v. 485, p.144047, 2024 Q1, IF=6.6