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Stability of highly supersaturated vanadium electrolyte solution and characterization of precipitated phases for vanadium redox flow battery

引用

Journal of Energy Chemistry 2021年第10期30卷 436-445,I0012页

作者： Waldemir M.Carvalho Jr Laurent Cassayre Delphine Quaranta Fabien Chauvet Ranine El-Hage Theodore Tzedakis béatrice biscans Laboratoire de Génie Chimique Universitéde ToulouseCNRSINPUPSToulouseFrance

The vanadium redox flow battery(VRFb)has been receiving great attention in recent years as one of the most viable energy storage technologies for large-scale ***,higher concentrations of vanadium species are required in the H_(2)O-H_(2)SO_(4) electrolyte in order to improve the VRFb energy *** might lead to unwanted precipitation of vanadium compounds,whose nature has not been accurately characterized *** this purpose,this study reports the preparation ofⅤ^((Ⅱ)),ⅤV^((Ⅲ)),Ⅴ^((Ⅳ))andⅤ^((Ⅴ))supersaturated solutions in a 5 M H_(2)SO_(4)-H_(2)O electrolyte by an electrolytic method,from the only vanadium sulfate compound commercially available(VOSO_(4)).The precipitates obtained by ageing of the stirred solutions are representative of the solids that may form in a VRFb operated with such supersaturated *** solid phases are identified using thermogravimetric analysis,X-ray diffraction and *** report that dissolvedⅤ^((Ⅱ)),Ⅴ^((Ⅲ))andⅤ^((Ⅳ))species precipitate as crystals of VSO_(4),V_(2)(SO_(4))3 and VOSO_(4) hydrates and not in their anhydrous form;conversely V^((Ⅴ))precipitates as an amorphous V_(2) O_(5) oxide partially *** measured hydration degrees(respectively 1.5,9,3 and 0.26 mol of H_(2)O per mol of compound)might significantly affect the overall engineering of VRFb operating with high vanadium concentrations.

关键词： Vanadium Redox Flow batteries Supersaturated electrolyte Precipitation Vanadium sulfate Vanadium hydrates

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