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新能源产能的波动性和不确定性决定了风电光电机组大规模并网时,将严重影响电力系统运行状态,风电光电并网问题日益突出。对太阳能、风能等非连续能源的利用和储存成为当前储能领域研究开发的重点。与传统液流电池不同,新型可溶性铅酸液流电池(SLFB)是以可溶性二价铅离子在甲基磺酸中作电解质,充电时分别在正负极沉积二氧化铅和金属铅,放电时沉积物转化回原来的基质回到溶液当中,无需使用离子交换膜,电池的容量和功率相互独立。但目前SLFB的各项机理问题研究仍不够深入,本文旨在对影响电池充放电性能的各类因素进行研究探讨。 首先对SLFB电极材料的选取以及电池内部结构的改制。通过对碳/聚合物复合极板进行循环伏安法以及不同浓度甲基磺酸溶液腐蚀发现其具有良好的电化学活性与耐腐蚀性能,适宜作为电池的电极材料;采用扫描电子显微镜,分析出镍网为孔状结构有良好的反应空间和反应表面积,在负极上选择镍网与碳聚合物复合极板250℃下压制成型作为电极材料。对SLFB内部结构的分析,改进了一种电解液对正负极表面冲刷均匀且 F进上出的电解液流道,使电池在充放电循环中值放电电压从0.397V提高到1。499V,且将库伦效率从最低9％最高仅55.2％就开始掉电提高到库伦效率持续保持在60％以上。 通过恒流充放电情况下研究了不同电解液组分的配比、电流密度以及电解液在溶腔中的线流速对电池充放电性能的影响。循环伏安法结果表明Pb(CH3S03)2中CH3S03-1浓度在0.9mol/L且Pb2+浓度在1-5mol/L时电解液峰电位差较小(474.oo),峰电流比000·58/110.66)更接近1,且氧化峰电流值和还原峰电流值均比较大,且电压效率、库伦效率、能量效率最高,分别能达到89％、98％以及76％;大电流密度下电池工作时由于极化作用,电池的性能下降较大,但电流密度过小又使得电池储电能力不佳,最后选取10mA/cm2作为工作电流密度;加快电解液流速可以适当消除电池浓差极化,流速从o·5cm/s至1·5cm/s电池充放电性能在提高。分析不同浓度溶液循环后的电池正极沉积物,发现Pb02有正交结构的a-Pb02和金红石四面体结构的β-Pb02两种晶型。a-Pb02有着较好的机械性能而13一Pb02具有更强的载荷能力。当溶液组分比为0.9m01/L H++1.50mol/LPb2+时,正极沉积物Pb02更适于电池充放电的沉积于溶解。使用添加剂CxHyN0能有效使电池正极Pb02沉积趋于平整并减少枝晶生成,β-Pb02的相对含量明显增高,晶化程度也更高。并且提高了可溶性铅酸液流电池充放电性能。