电位滴定法测定钒储能介质中钒(Ⅲ)和全钒

摘要：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3.5价时[即钒(Ⅲ)、钒(Ⅳ)的摩尔浓度比值为1],全钒氧化还原液流电池的比容量最大.控制钒储能介质中钒离子价态组成可以有效保证钒储能介质储能效率,在钒储能介质的实际应用中,对所含钒(Ⅲ)和钒(Ⅳ)的摩尔浓度比值有着严格的要求,一般需要控制在0.95~1.05内,这对于钒储能介质的生产和测定控制精度均是较高的挑战.假设钒储能介质中全钒含量为准确的固定值,当单一价态钒含量测定误差达到2%时,则生产过程需要将钒(Ⅲ)和钒(Ⅳ)的摩尔浓度比值控制在99%~101%内,在大规模生产中满足该控制要求将极大地增加生产成本.