应用于氧化还原电池正极的Fe2+/Fe3+胶体电解质研究

设计了一种新的Zn-Fe氧化还原胶体电池。研究了胶凝剂气相SiO2含量对胶体电解质特性的影响。SiO2含量愈高,电解质愈粘稠,电导率愈低。采用循环伏安法研究了Fe3+/Fe2+电对在胶体电解质中的电化学行为。结果表明,该体系中Fe3+/Fe2+在Pt电极上的电极反应属于准可逆过程。计算得到Fe3+的扩散系数为2.29×10-6 cm2/s。组装的Zn/Fe胶体电池具有较好的循环性能,其平均库仑效率达94.83%,平均能量效率为44.61%。     

Cerium-zinc redox flow battery: Positive half-cell electrolyte studies

Experimental work was performed to evaluate the Ce3+/Ce4+ redox couple in methane sulfonic acid (MSA) electrolyte for use in redox flow battery (RFB) technology. The electrochemical behaviour of the Ce3+/Ce4+ in MSA media was investigated using cyclic voltammetry, linear sweep voltammetry, chronoamperometry and rotating disc electrode. The standard rate constant of the Ce3+/Ce4+ redox reaction on graphite electrode in MSA was 4.06×10-4 cm/s. The diffusion coefficient of Ce3+ in MSA was 5.87-6.15×10?6 cm2/s, and was 2.56-2.68×10?6 cm2/s for Ce4+. The energy efficiency of a cerium-zinc test cell was 74.8%. The high stability of cerium salts in MSA media and relatively fast redox kinetics of the Ce3+/Ce4+ redox reaction at graphite ectrode indicated that the Ce3+/Ce4+ might be well suited for use in RFB technology.     

Co-PVP的制备及其对乙醇在碱性介质中的电催化性能

以乙二醇为溶剂,聚乙烯吡咯烷酮K-30（PVP）为络合保护剂,采用液相还原法制备纳米复合催化材料Co-PVP,以Co-PVP材料制备了Co-PVP-C电极（Co含量为3%）,采用循环伏安法、计时电流法、交流阻抗等研究了其对乙醇在碱性介质中电化学氧化的催化性能和催化机理。结果表明,产物为单质Co与PVP的复合颗粒材料,平均粒径约12 nm,呈球形,分散性好。以1.0 mol/L C2H5OH＋1.0 mol/L KOH为电解液,0.22 V电位下电流密度达到22 mA/cm2。当金属离子初始浓度为20 mmol/L,反应温度为0℃时,制备的Co-PVP材料对乙醇的电化学氧化具有较好的催化活性。     

氧化还原电池氨基磺酸铈电解液的性能研究

采用循环伏安和极化曲线方法对氨基磺酸体系中Ce3+/Ce4+电对在Pt电极上氧化反应的动力学进行了研究。极化曲线结果表明,在较高过电位下交换电流密度j0为5.95×10-4A/cm。循环伏安结果显示:Ce3+/Ce4+电对在Pt电极上的反应是准可逆过程,计算得到303 K时Ce3+的扩散系数D为5.93×10-6cm2/s。所加阳离子NH4+和K+能提高氨基磺酸铈电解液的电导率,并可改善以氨基磺酸铈作正极电解液的氧化还原电池的充放电循环性能。     

应用于氧化还原电池正极的Fe~（2＋）/Fe~（3＋）胶体电解质研究

设计了一种新的Zn-Fe氧化还原胶体电池。研究了胶凝剂气相SiO2含量对胶体电解质特性的影响。SiO2含量愈高,电解质愈粘稠,电导率愈低。采用循环伏安法研究了Fe3＋/Fe2＋电对在胶体电解质中的电化学行为。结果表明,该体系中Fe3＋/Fe2＋在Pt电极上的电极反应属于准可逆过程。计算得到Fe3＋的扩散系数为2.29×10-6 cm2/s。组装的Zn/Fe胶体电池具有较好的循环性能,其平均库仑效率达94.83%,平均能量效率为44.61%。