钒液流储能电池产生废水

『壹』 全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能电池．其电池总反应为：V3++VO2++H2OVO2++2H++V2+．下列说法正确的

A、原电池放电时，VO₂⁺离子化合价降低，被还原，应是电源的正极反应，生成VO²⁺离子，反应的方程专式为属VO₂⁺+2H⁺+e^-=VO²⁺+H₂O，故A正确；
B、放电时氧化剂为VO₂⁺离子，在正极上被还原后生成VO²⁺离子，每转移2mol电子时，消耗2mol氧化剂，故B错误；
C、原电池放电时，电子由负极经外电路移向正极，内电路由溶液中离子的定向移动形成闭合回路，故C错误；
D、电解质溶液中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，故D错误．
故选A．

『贰』 全钒液流储能电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能的相互转化，其原理如图所示．（

（1）①当左槽溶液逐渐由黄变蓝，其电极反应式为VO₂⁺+2H⁺+e^-═VO²⁺+H₂O，电池放电时，说明此时为原电池，且为原电池的正极．
故答案为：VO₂⁺+2H⁺+e^-═VO²⁺+H₂O；
②外加负载为浸有KI淀粉试液的滤纸，是电解装置，碘离子移向阳极A电极失电子生成碘单质，2I^-=2e^-═I₂，遇淀粉变蓝，所以滤纸A端先变蓝，
故答案为：A；
（2）充电过程中，A为正极，右槽连接的是电源负极，为电解池的阴极，电极反应式为V³⁺+e^-═V²⁺，V³⁺为绿色，V²⁺为紫色，故可以看到右槽溶液颜色逐渐由绿色变为紫色，
故答案为：A；绿色逐渐变为紫色；
（3）放电过程中，电极反应式为VO₂⁺+2H⁺+e^-═VO²⁺+H₂O，氢离子的作用是充电是，参与正极反应，通过交换膜定向移动使电流通过溶液，
故答案为：氢离子在正极参与电极反应，同时通过交换膜定向移动使电流通过溶液；
（4）充电时，左槽发生的反应为VO²⁺+H₂O═VO₂⁺+2H⁺+e^-，当转移电子为3.01×10²³个即为0.5 mol电子时，生成氢离子为1 mol，此时氢离子参与正极反应，通过交换膜定向移动使电流通过溶液，溶液中离子的定向移动可形成电流，通过0.5mol电子，有0.5mol氢离子移向阴极，则左槽溶液中n（H⁺）的变化量为1mol-0.5mol=0.5mol，
故答案为：0.5mol．

『叁』 全钒液流储能电池（VRB）广泛应用于风能、太阳能发电系统的储能系统． 电池反应为VO2++V2++2H+放电充电VO

A、根据原电池的工作原理，该电池的电解质是不断被消耗的，当电池无法放电时，更换电专解质溶液即可工作属，故A错误；
B、电池工作时，H⁺由正极经质子膜流向，依据负极电极反应为：VO₂⁺+2H⁺+e^-=VO²⁺+H₂O消耗氢离子，由负极移向正极，故B错误；
C、原电池放电时，VO₂⁺离子化合价降低，被还原，应是电源的正极反应，生成VO²⁺离子，电极反应为：VO₂⁺+2H⁺+e^-=VO²⁺+H₂O，故C错误；
D、放电时，反应中V²⁺离子被氧化，应是电源的负极，负极发生失电子的氧化反应，即反应为V²⁺=V³⁺+e^-，所以充电时阴极电极反应为V³⁺+e^-═V²⁺；故D正确；
故选D．

『肆』 全钒液流储能电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能的

VO2 十H20-e-=VO2 2H
由绿变紫
参与正极反应，，保持电荷平衡
H 变化量为0.5mol

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『伍』 全钒液流储能电池(VRB)广泛应用于风能、太阳能发电系统的储能系统。电池反应为VO 2 + +V 2+ +2H + VO

『陆』 光伏储能中钒液流电池的总充放电功率如何确定

这个问题实在太大。
首先，要看你的目的，是用来平滑输出？孤岛运行？还是回储能？
其次，要看答太阳能功率以及稳定性。
再次，要看该体系是否风光互补体系。
一般说，储能要占到光伏或者风能总功率的5%-20%。VRB适合于50kW-100MW的工作区间。

你可以关注国家风光储在张北的实验报道。

『柒』 全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能电池，该电池性能优良，其电池总反应为：v3++VO2++H2O充电放电VO2+

A．充电时，阳极反应式为：VO²⁺+H₂O=VO₂⁺+2H⁺+e^-，所以阳极附近溶液的酸性增强专，故A错误属；
B．充电时，阳极反应式为：VO²⁺+H₂O=VO₂⁺+2H⁺+e^-，故B错误；
C．放电时，该装置是原电池，电解质溶液中的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，故C错误；
D．放电时，负极上V²⁺被氧化生成v³⁺，每转移1mol电子，负极有1molV²⁺被氧化，故D正确；
故选D．

『捌』 全钒液流电池的特点

钒电池作为储能系统使用，具有以下特点：
1.电池的输出功率取决于电池堆的大小，储能容量取决于电解液储量和浓度，因此它的设计非常灵活，当输出功率一定时，要增加储能容量，只要增大电解液储存罐的容积或提高电解质浓度；
2.钒电池的活性物质存在于液体中，电解质离子只有钒离子一种，故充放电时无其它电池常有的物相变化，电池使用寿命长；
3.充、放电性能好，可深度放电而不损坏电池；
4.自放电低，在系统处于关闭模式时，储罐中的电解液无自放电现象；
5.钒电池选址自由度大，系统可全自动封闭运行，无污染，维护简单，操作成本低；
6.电池系统无潜在的爆炸或着火危险，安全性高；
7.电池部件多为廉价的碳材料、工程塑料，材料来源丰富，易回收，不需要贵金属作电极催化剂；
8.能量效率高，可达75%~80%，性价比非常高；
9.启动速度快，如果电堆里充满电解液可在2min内启动，在运行过程中充放电状态切换只需要0.02s。
目前全钒液流电池的劣势
1.能量密度低，目前先进的产品能量密度大概只有40Wh/kg。铅酸电池大概有35Wh/kg。
2.因为能量密度低，又是液流电池，所以占地面积大。
3.目前国际先进水平的工作温度范围为 5° 和 45°C，过高或过低都需要调节。
钒电池市场前景
钒流电池因其独特优点，使其在许多领域有着广泛的应用：
1.风力发电市场
目前风力发电机需要配备功率大约相当于其功率1%的铅酸电池用于紧急情况时风机保护风叶用，另外每一台风机还需要配备功率大约相当于其功率10%~50%的动态储能电池。对于风机离网发电，则需要更大比例的动态储能电池，拥有众多杰出优点的钒电池完全可以取代现有的铅酸电池，进而构建风电场的动态能源储存系统。图2为日本Tomamae风电场4MW×1.5hour VRB-ESS（SEI公司）。
2.光伏发电
顾名思义，光伏发电需要太阳光，一旦到了晚上和阴雨天就发不了电，因而需要储能电池为其储存电力，由于现有的铅酸电池功率、容量和寿命均非常有限，相信集众多杰出优点于一身的钒电池将作为光伏发电储能电池的首选。图3 是离网光伏储能钒电池充电站。
3.电网调峰
电网调峰的主要手段一直是抽水蓄能电站，由于抽水蓄能电站需建上、下两个水库，受地理条件限制较大，在平原地区不容易建设，而且占地面积大，维护成本高。钒电池储能电站不受地理条件限制，选址自由，占地少，维护成本低。可以预期，随着钒电池技术的发展，钒电池储能电站将逐步取代抽水蓄能电站，在电网调峰中发挥重要的作用。
4.电动汽车电源
钒电池由于自身的独特结构，充电接受能力强，适应快速大电流充电及大电流深度放电，比功率大，比能量高，适合于作电动汽车的动力电源，也可以解决汽车尾气排放而造成的空气污染问题。钒电池作为汽车驱动力的优点是能够实现“瞬间充电”(直接更换或补充电解液)。
5.不间断电源和应急电源
作为UPS可用于办公大楼、剧院、医院等应急照明场所，也可用作计算机以及一些军事设备的备用电源。图4是南卡罗来纳州空军基地60KWh VRB-ESS系统。
6.供电系统
海岛、偏远地区等地区建设常规电站或建设架设输电线路造价高昂，使用钒电池并配以太阳能、风能等发电装置，可保障这些地区的稳定电力供应。另外钒电池还可以作为邮电通讯、铁路发送信号、无线电传播站等供电系统。
7.军用蓄电