2015年6月3日，由國家能源局指導，中關村儲能產業技術聯盟（CNESA）與杜塞爾多夫展覽（上海）有限公司共同主辦的“儲能國際峰會2015”在北京召開。中國科學院金屬研究所研究員嚴川偉在會上發表主題演講，以下為演講內容。

中國科學院金屬研究所研究員嚴川偉：

大家好，今天我主要想與大家分享一下關于全釩液流電池電解液方面的知識。

電解液是全釩液流電池中的導電物質，同時也是能量存儲的介質、能量轉換的核心。中國科學院金屬研究所對電解液的研究工作主要體現在以下幾個方面。

一、如何制備電解液

電解液可以使用不同的原材料進行制備，最終的產品有進出液、電解液等。目前我們研究所主要用五氧化二釩來做還原反應。

在電解液評價方面，我們針對釩離子使用光伏法或者電位滴定法。這兩種方法各有優缺點，光伏法具有快速的特點，對離子的測量也可以實現自動控制，目前使用越來越普遍。

二、電解液的穩定性

電解液和釩離子的穩定性非常重要。由于釩離子是過渡金屬離子，很容易提高其穩定性。曾經有人做實驗，在較高溫度下對五價離子進行評價，列舉了其中的添加劑，得出結論是離子的穩定性會受到添加劑添加量的影響。

我們曾經嘗試過將電解液中的甲基磺酸用硫酸替換掉，結果確實看到溶解度提高了、穩定性也大幅提高。在經典教科書中，對釩離子的結構和性能做了比較系統的描述，但這些對于液流電池來說，指導意義還遠遠不夠。

三、溶液物理和化學性質

要發展液流電池，我們首先要了解電解質的基本情況，然后才能改善電池的性能。

電解液的物理和化學性質，直接與液流電池的性能相關，比如黏度、表面張度、活力等，會影響到電池的內阻等。將這些因素建立相關度，可以進一步優化和控制電池性能。比如在一定釩濃度條件下，酸的濃度升高，會讓電導隨之上升。在酸保持不變的情況下，釩濃度的增加，會讓電解液的黏度上升。

四、關于電化學的影響

在酸濃度不變的情況下，釩濃度提升會讓離子的可逆性變差。從溫差角度看，變差是綜合的結果，在電子轉移過程中，釩濃度并非越高越好，應該控制在一定范圍內。

我們從電池評價的角度綜合來看，不論是釩，還是酸，都有一個合適的濃度范圍，另外，溫度也會對電池評價造成影響，其能量效率大概在25℃左右達到最高值。在利用率方面，電解液中的活性物質會隨著電流密度的提升，呈現下降趨勢。

五、研究所的下一步發展

在基礎科學方面，我們會繼續對釩離子結構進行研究，包括本體溶液中的離子結構，以及在電極界面上結構與電力學的關系，究竟會以哪種形式出現。

對于全釩液流電池來講，負極比較敏感，也比較容易被氧化，我們還需要進一步做研究。另外就是副反應對主反應的影響，也需要深入研究。

在技術與工程方面，電解液的制備并不是越純越好，而是需要更好的性價比，滿足具體應用。運行維護及再生利用方面，也需要出具相應的標準。

隨著產業化的發展，未來電解液會成為整個電池市場中投資最大的一塊，因此我們也需要在商業模式上不斷探索。