钒液流电池局浓度三元电解液的粘度性质

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1、分类号：单位代码：１０１４０密级：公开学号４０３１５４１８２４：八每ＬＩＡＯＮＩＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ专业学位论文ＴＨＥＳＩＳＦＯＲＰＲＯＦＥＳＳＩＯＮＡＬＭＡＳＴＥＲＤＥＧＲＥＥ论文题目：钒液流电池高浓度三元电解液的粘度性质ｒ－ｔｔＶｉｓｃｏｓｉｔｏｅｒｔｉｅｓｏｆｈｉｈｃｏｎｃｅｎｒａｅｄｔｅｒｎａｒｅｌｅｃｔｒｏｌｔｅｙｐｐｇｙｙｉｎｔｈｅｖａｎａｄｉｕｍｒｅｄｏｘｆｌｏｗｂａｔｔｅｒ题目：ｙ论文作者：姜成霖指导教师：张蕾教授专业：化学工程二○一八年五月完成时间：０申请辽宁

2、大学硕士专业学位论文钒液流电池高浓度三元电解液的粘度性质Viscositypropertiesofhigh-concentratedternaryelectrolyteinthevanadiumredoxflowbattery作者：姜成霖指导教师：张蕾教授专业：化学工程答辩时间：2018年5月30日二○一八年五月·中国辽宁II摘要摘要近年来，我国日益重视可再生能源的应用，但可再生能源在实际应用中，面临着诸多挑战，其中如何存储好就是一项亟待解决的问题，因此，钒电池技术应运而生。钒电池，作为一种液流电池，其能量存储在钒电解液中，整个钒电池的储能性能深受电解液的影响。所以

3、，针对钒电池电解液的研究非常有必要。目前，人们通过向钒电池电解液中加入不同的添加剂来改善钒电池电解液性能。而加入添加剂后，会对电解液粘度产生影响，进而直接影响到电池性能。因此本文设计了两种不同的半经验粘度预测方程，用于预测在不同条件下添加剂（甲基磺酸、聚丙烯酸）对钒电解液粘度的影响。本论文的研究工作如下所示：测量了10℃到45℃下低浓度甲基磺酸的水溶液的粘度，根据Jone−Dole经验方程，计算得到不同温度下甲基磺酸的粘度B系数以及极限表观摩尔体积。从过渡态理论出发，获得甲基磺酸的活化自由能。并测量了不同温度、离子强度和离子强度分数下的三元电解质溶液的粘度。根据以上

4、数据，在Eyring方程的基础上，构建三元电解质溶液（硫酸氧钒+甲基磺酸+水）粘度预测方程，将实验结果与方程预测结果进行比较。结果表明，该粘度预测方程给出了良好的预测结果，预测值与实验值的一致性非常好，两者的平均相对偏差仅为0.22%。选取聚丙烯酸作为钒电解液添加剂。测量了三元电解质溶液（硫酸氧钒+聚丙烯酸+水）在不同条件下的粘度。从二元聚丙烯酸水溶液以及硫酸氧钒水溶液的粘度预测方程出发，在Eyring方程基础上，针对三元电解质溶液（硫酸氧钒+聚丙烯酸+水）构建了两种不同的粘度半经验预测方程。通过比较两种方程的预测结果和实验结果的相对偏差以及其他参数，选出最佳预测方

5、程。通过该方程得到的预测值与实验值平均相对偏差为0.32%。关键词：钒电池；添加剂；高浓度三元电解质；粘度预测IABSTRACTABSTRACTInrecentyears,theapplicationofnewenergysourcesreceivesincreasinglyattentioninourcountry.However,newenergysourcesarefacingmanychallengesinpracticalapplicationandenergystorageisaproblem,aboveall,tosolve.Hence,vanadiu

6、mbatterytechnologyhasemergedasthetimesrequire.Asaflowbattery,vanadiumbatterystoresitsenergyinthevanadiumelectrolyte.Theenergystorageperformanceoftheentirevanadiumbatteryisdeeplyaffectedbytheelectrolyte.Therefore,itisverynecessarytostudythevanadiumbatteryelectrolyte.Currently,vanadiumel

7、ectrolyteperformanceisimprovedbyaddingdifferentadditivestothevanadiumbatteryelectrolyte.Theadditionofadditiveswillaffecttheviscosityoftheelectrolyte,whichwilldirectlyinfluencethebatteryperformance.Therefore,twodifferentsemi-empiricalviscositypredictequationshavebeendesignedtopredictt