尼泊尔锌单液流电池
锌镍单液流电池运行过程中存在哪些副反应?锌镍单液流电池运行过程中存在的副反应主要指的是锌负极的析氢和腐蚀反应以及镍正极的析氧和腐蚀反应 [17 - 19]。 如果两极副反应消耗的电荷不相等,消耗电荷少的电极就不能在放电过程结束时完全放电,而另一个电极则完全放电。 锌沉积/溶解过程的内在动力学速率较高,导致负极副反应消耗的电荷比正极少,因此,金属锌会随着反复循环逐渐积累在负极上 [20]。 在周期性充放电循环后负极积累锌的量逐渐增加,积累在负极和正极之间的锌在实际工作中会引起短路,如 图5 所示。 在实际情况下,锌积累成为缩短ZNFB循环寿命的最严重问题之一。 图5 锌积累过程演示[16] Fig.5 Demonstration of zinc accumulation process[16].
如何缓解锌镍单液流电池的锌积累现象?为了缓解由于锌镍单液流电池正极副反应 (析氧和镍腐蚀)与负极副反应 (析氢和锌腐蚀)消耗电荷不等导致的锌积累现象,可以通过调节副反应来平衡正负极反应。 一种方法是抑制正极的副反应,从而使得正极副反应消耗的电荷和负极副反应消耗的电荷相匹配。 铝、钴、锰等各种添加剂已被报道用于提高氢氧化镍电极的活性或扩大析氧的过电位来减少析氧量 [21 - 22]。.
锌镍单液流电池的循环寿命有多长?目前,据相关厂商资料,锌镍单液流电池的循环寿命可达10000次以上,能量效率可达80%。 锌镍单液流电池系统的成本约2600~3500元/ (kW•h)。 05 锌铁液流电池 碱性锌铁液流电池于1981年被提出,之后有中性和酸性锌铁液流电池出现,但后两者未达到工程化应用的程度。 碱性锌铁液流电池开路电压较高,搭配多孔膜和多孔电极后可以在较高的电流密度下长期循环;酸性锌铁液流电池充分利用了铁离子在酸性介质中溶解度高、电化学性能稳定的优势,但负极侧受pH影响较大;中性锌铁液流电池由于其无毒无害、环境温和逐渐受到关注,与多孔膜结合可有效降低电池成本。 无论哪种锌铁液流电池,负极侧都存在锌枝晶和面容量有限的缺点,成为锌铁液流电池产业化必须考虑的问题。