電化學(xué)液流電池(electrochemicalflowcell)一般稱為氧化還原液流電池(flowredoxcell或者redoxflowcell)是一種新型的大型電化學(xué)儲(chǔ)能裝置，正負(fù)極全使用釩鹽溶液的稱為全釩液流電池,簡(jiǎn)稱釩電池.其荷電狀態(tài)100%時(shí)電池的開(kāi)路電壓可達(dá)1.5V.

液流電池一種新的蓄電池，液流電池是利用正負(fù)極電解液分開(kāi)，各自循環(huán)的一種高性能蓄電池.具有容量高、使用領(lǐng)域（環(huán)境）廣、循環(huán)使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn).是目前的一種新能源產(chǎn)品。氧化還原液流電池是一種正在積極研制開(kāi)發(fā)的新型大容量電化學(xué)儲(chǔ)能裝置,它不同于通常使用固體材料電極或氣體電極的電池,其活性物質(zhì)是流動(dòng)的電解質(zhì)溶液,它最顯著特點(diǎn)是規(guī)?；铍?廣泛利用可再生能源。

全釩氧化還原液流儲(chǔ)能電池是一種新型的儲(chǔ)能裝置,電極及雙極板是其關(guān)鍵材料.全釩液流儲(chǔ)能電池的兩種電極(金屬電極、碳素電極)和三種雙極板(金屬雙極板、碳塑雙極板和石墨雙極板)以及一體化電極雙極板.其工作原理如圖。

全釩氧化還原液流儲(chǔ)能電池

全釩離子液流電池電解液的電解制備方法：首先將硫酸配制成1∶1的稀硫酸，然后先加入三氧化二釩，后加入五氧化二釩，反應(yīng)得到硫酸氧釩溶液；再加入Na2SO4、乳化劑OP添加劑；接著將此硫酸氧釩溶液置于電解池陰極相同離子強(qiáng)度的硫酸鈉硫酸溶液置于電解池陽(yáng)極進(jìn)行電解，得到4價(jià)釩和3價(jià)釩各占總釩50％的釩電池用釩電解液。

全釩液流電池是將具有不同價(jià)態(tài)的釩離子溶液分別作為正極和負(fù)極的活性物質(zhì)，分別儲(chǔ)存在各自的電解液儲(chǔ)罐中。在對(duì)電池進(jìn)行充、放電實(shí)驗(yàn)時(shí)，電解液通過(guò)泵的作用，由外部貯液罐分別循環(huán)流經(jīng)電池的正極室和負(fù)極室，并在電極表面發(fā)生氧化和還原反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電池的充放電。

釩電池系統(tǒng)主要分3部分：電堆部分、電解液、控制系統(tǒng)，其中開(kāi)發(fā)難點(diǎn)是電堆和電解液技術(shù)。

(1)電堆技術(shù)電堆是提供電化學(xué)反應(yīng)的場(chǎng)所，是實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)電能和化學(xué)能相互轉(zhuǎn)換的場(chǎng)所，是釩電池系統(tǒng)的核心部分。電堆研究開(kāi)發(fā)重點(diǎn)是密封設(shè)計(jì)、流場(chǎng)設(shè)計(jì)、集流體的研究、隔膜的研究和電堆的集成等關(guān)鍵技術(shù)。目前，集流體一般選用石墨板，石墨板具有導(dǎo)電性好、能夠大電流充放電等優(yōu)點(diǎn)，但是石墨板易刻蝕，導(dǎo)致釩電池正、負(fù)極電解液串液，導(dǎo)電塑料代替釩電池中的石墨集流體，導(dǎo)電塑料板的導(dǎo)電性能不如石墨板，但是它具有密度小，加工成型容易，成本低，適合大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)等特點(diǎn)。釩電池的隔膜一般選用Nafionl17，它具有電阻低、釩離子不能通過(guò)的特點(diǎn)，有良好的離子導(dǎo)電性和化學(xué)穩(wěn)定性，有一定的機(jī)械強(qiáng)度，但是有部分透水，價(jià)格貴，隔膜成本占了整個(gè)電堆的60％一70％。

(2)電解液技術(shù)電解液中不同雜質(zhì)元素的含量對(duì)電解液的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和充放電效率有影響，如某些雜質(zhì)離子會(huì)導(dǎo)致電解液對(duì)溫度敏感、產(chǎn)生沉淀、堵塞電堆管路等。因此，確定電解液的純度并對(duì)關(guān)鍵雜質(zhì)的含量進(jìn)行控制是非常重要的。此外，還需要向電解液中加入某些適量的穩(wěn)定劑，以提高電解液的長(zhǎng)期穩(wěn)定性、溫度適應(yīng)范圍等。

(3)控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)主要包括充放電控制系統(tǒng)和泵循環(huán)系統(tǒng)。充電控制系統(tǒng)主要由直流變換模塊和均流控制電路組成，將太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)出的電轉(zhuǎn)換成釩電池系統(tǒng)的化學(xué)能。放電控制系統(tǒng)是通過(guò)逆變器將釩電池輸出的直流電轉(zhuǎn)換成220V／50Hz的交流電，供用電系統(tǒng)使用。

泵循環(huán)系統(tǒng)主要包括泵的選擇和循環(huán)管路設(shè)計(jì)。泵最好選用直流泵且耐酸腐蝕；循環(huán)管路設(shè)計(jì)要求密封性好，管路耐酸腐蝕。泵循環(huán)系統(tǒng)為釩電池提供基本的運(yùn)行條件。