钒电池充电过程中钒价态及其变化的现场分析

钒电池是一种具有能充电放电性能的新型二次电池。该电池以硫酸氧钒(VOS0_4)作为电解质,在充电过程阳极半电池中V(Ⅳ)被氧化为V(Ⅴ),阴极半电池中V(Ⅳ)先被还原为V(Ⅲ),然后V(Ⅲ)进一步被还原为V(Ⅱ)。文中研究了用电位滴定对两个半电池中充电时钒价态变化进行测定的方法,并设计了分析装置,实现了分析V(Ⅱ)时的防氧化保护。试验表明,该分析法设备简单、操作简便,易于实现现场快速分析。通过测定,能及时了解电池充电过程中钒不同价态的定量转变情况及其与开路电压的关系,可有效地监测电池的充电效率。     

库仑滴定法测定钒电池电解液中钒(Ⅲ)与钒(Ⅳ)的含量

钒电池是利用不同价态的钒离子在硫酸电解质溶液中发生氧化还原反应,实现化学能与电能之间的相互转换,从而具有大容量的快速充放电且功率和容量可调节等优点,被相关行业认为是最佳新能源储存介质[1-2]。该电池的容量和充放电效率,与电解液中不同价态的钒离子浓度有关,而该电解液中的钒离子的起始状态通常为钒(Ⅲ,V3+)和钒(Ⅵ,VO2+)混合态,当两种离子浓度的比值为1时,电池比容量达到最大[3-4],因此如何简便、快速且高效的测定V3+和VO2+的含量,对产品的质量控制意义重大。     

库仑滴定剂三价钒

五、四、三和二等价的钒均已用作容量分析中的滴定剂^[1],而用作库仑滴定剂的则只有五价和四价^[2,3].本工作探讨低价钒作为库仑滴定剂的可能.在酸性溶液中氧钒离子在铂电极上还原到三价钒的超电压大,在氢离子放电之前,氧钒离子无显著的电极还原^[4].     

磁控溅射制备的铜钒氧化物薄膜及其电化学性能

采用射频磁控溅射技术在硅基底上分别制备了无掺杂和掺杂Cu的氧化钒薄膜. X射线衍射(XRD)分析和扫描电子显微镜(SEM)观察表明, 无掺杂的薄膜为多晶V2O5, 掺杂Cu的薄膜为非晶态. X射线光电子能谱(XPS)分析结果表明, 掺杂Cu的薄膜为铜钒氧化物膜, 其中Cu离子表现为+2价, V离子为+4与+5价的混合价态. 随着Cu掺杂量的增大, +4价V的含量增加. 电化学测试结果表明, V2O5薄膜在掺杂Cu以后其放电容量有显著的提高, 其中Cu2.1VO4.4薄膜在100次循环后容量还保持为83.4 μA·h·cm-2·μm-1, 表现出较高的放电容量和较好的循环性能.     

全钒液流电池中四价钒单壳层水合离子[VO(H2O)5]2+ 形成过程的理论研究

使用密度泛函理论计算,结合表面定量分子静电势分析,对全钒液流电池电解液中四价钒离子的水合离子形成过程进行了研究。结果表明结合5个水分子后形成的[VO(H_2O)_5]~(2+)结构,表面静电势极大值点仅出现在水分子的H原子附近,说明[VO(H_2O)_5]~(2+)结构即为四价钒离子的水合离子单壳层结构,与实验结果很好的吻合。所采用的理论计算方法有望应用于全钒液流电池电解液中其他价态钒离子组分的研究。     

电位滴定法测定钒储能介质中钒(Ⅲ)和全钒

正在全钒氧化还原液流电池体系中,钒储能介质既是能量转换介质更是能量储存的载体,是电池的核心组成之一。钒(Ⅱ)极易被空气氧化,钒(Ⅴ)只能通过电解氧化获得,而且不稳定、易析出~[1],因此通常不以钒(Ⅱ)或钒(Ⅴ)的状态生产、存储钒储能介质;钒(Ⅲ)和钒(Ⅳ)易生产获得,而且稳定性好,所以钒储能介质的初始状态通常为钒(Ⅲ)、钒(Ⅳ)的混合状态,理论上正、负极钒储能介质的初始综合价态为     

钒化合物对酸性镀锡溶液的稳定作用

研究了钒化合物稳定剂对酸性SnSO4 溶液稳定性的影响 .可见光谱分析表明稳定剂中主要含有VO2 + 和少量的V3+ ,循环伏安实验显示在 - 0 .2 0～ - 0 .55V(vs .SCE)电位范围内VO2 + 能够在阴极上还原为V3+ ,在更负的电位下V3+ 能进一步还原到V2 + .实验结果说明稳定剂中的低价钒离子有效地清除了镀液中的溶解氧 ,因而防止了Sn2 + 离子的氧化 ,显著地提高了酸性锡镀液的稳定性 .     

高压微波消解电位滴定法测定氧化钒中的各种价态钒

1 引 言近年来,关于价态钒的分析研究较多根据国内外的资料介绍：目前尚不能解决三氧化二钒中价态钒的分析问题。虽有些分析方法有应用,但只适应于单一价态钒或简单体系的物料，对于各种价态Ｖ（Ⅲ）、Ｖ（Ⅳ）、Ｖ（Ⅴ）共存的分析方法，还未见报道。我们通过对三氧化二钒物料组成进行成份分析及Ｘ射线衍射物相分析确定该物料主要为钒的氧化物。由于低价钒不稳定极易被氧化且与高价氧化物间的反应不易控制，要测定各种不同价态的钒,难度很大，归根结底应解决以下两个问题：①高价钒与低价钒氧化物相分离；②各种价态钒混合的情形下，进行准…     

离子交换树脂分离富集催化动力学电位法测定痕量钒

研究了在稀硫酸介质中,以痕量钒(Ⅴ)催化溴酸钾氧化碘化钾的反应为指示反应,用碘离子选择电极跟踪Ⅰ-,建立了催化动力学电位法测定钒的方法.在一定的条件下,该指示反应为一级反应,反应速度可用电位的变化△E表示.当时间固定,△E与钒(Ⅴ)浓度在0.015～0.1 mg·L-1范围内呈线性关系.方法的检出限为3.2×10-7g·L-1.该法可用于钢铁样品中钒的测定,试样溶液中钒(VO3-4)预先从弱碱性溶液中(pH 7.0～8.2)用强碱性阴离子交换树脂分离.用1.0 mol·L-1硫酸从树脂上将钒(Ⅴ)洗脱后按所述方法测定.测定结果与标准值相符,相对标准偏差小于5%.     

水系锌离子电池钒基氧化物正极材料研究进展

近年来,钒基氧化物因为种类众多、理论比容量高和倍率性能优异等优点,被认为是一类具有潜在应用价值的水系锌离子电池正极材料。本文综述了V2O5、VO2等钒基氧化物材料的结构特点及其作为水系锌离子电池正极材料的最近研究进展。重点概述了当前钒基氧化物在锌离子电池中所面临的关键问题以及应对策略;最后,对钒基氧化物储锌材料的发展方向进行了展望。     

Vanadium

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