吴波，周德璧

(中南大学 化学化工学院，湖南 长沙 410083)

储能技术是解决可再生能源发电非稳态特性的重要手段，液流电池储能技术由于其价格低、循环寿命长的特点已成为当前研究的热点［1-3］。目前，国内外研究的液流电池体系包括多硫化钠/溴液流电池［4］、锌溴液流电池［5-6］、全钒液流电池［7］、锌铈液流电池［8］等。全钒液流电池的研究较多，正在逐步实现工业化。张华民等研究了全钒液流电池高浓度下V(Ⅳ)/V(Ⅴ)的电极过程，并得到了全钒液流电池用V(Ⅳ)-H2SO4溶液的浓度优化值［9］。Oriji 等采用旋转圆盘电极，研究了2.0 mol/L 的VOSO4在1 ～9 mol/L H2SO4中的电化学特性［10］。但是，V(Ⅳ)离子在硫酸溶液中的溶解度较低，而且其溶解度随酸度的增加明显下降，在钒电池能正常运行的酸度下，V(Ⅳ)离子的浓度低于2 mol/L［11］。同时，V(Ⅴ)离子在溶液中不稳定，容易析出V2O5固体［12］，这些特点阻碍了钒电池的发展。提高钒离子的溶解度和钒电解液的稳定性是目前研究的主要方向之一。

Chao Tan 等［13］研究了甲基磺酸体系下的锌钒电池及钒电解液，用甲基磺酸作溶剂，配制出了高浓度的钒电解液且具有良好的稳定性，组装的锌钒电池具有比全钒电池更高的放电电压，甲基磺酸作为溶剂的钒电解液具有良好的运用前景，具有进一步研究的意义。甲基磺酸具有和硫酸类似的强酸性，具有无毒、腐蚀性低等特点。

本文以甲基磺酸为溶剂，配制了自由酸浓度为1 ～5 mol/L，V(Ⅳ)浓度为2 mol/L 的高浓度电解液，并对电解液进行了物理性质、热稳定性与电化学性能测试，得到了甲基磺酸浓度的优化值，并组装了锌钒电池进行测试，为以甲基磺酸为溶剂的氧化还原电池的进一步研究提供参考。……