Disseny i Caracterització d’Electròlits per a Bateries de Flux Redox de Vanadi

Abstract

En aquest treball es proposa l’estudi de la implementació de electròlits orgànics en les bateries de flux redox de vanadi amb la finalitat d’augmentar el rang de potencial respecte a les aquoses i per altre banda es pretén implementar additius als electròlits aquosos de les bateries de flux redox de vanadi aquoses d’àcid sulfúric amb la finalitat de estabilitzar el vanadi (V). S’ha portat a terme l’avaluació de les propietats electrocatalítiques mitjançant tècniques voltamperomètriques en cel·la de tres elèctrodes i cicles de càrrega- descàrrega en cel·la de flux. S’han estudiat varis tipus d’electròlits orgànics: 1. Líquids iònics en acetonitril, 2. Sals en acetonitril. Hem trobat que aquest líquids orgànics ofereixen estabilitat en el rang de potencials estudiats i millors propietats electrocatalítiques, donant bons valors de reversibilitat al voltant del 0,15 V i també de simetria al voltant del 0,66. Els millors líquids en concret el EMTM ha arribant a donar eficiències de energia de fins al 50%. Pel que fa la capacitat de càrrega que és capaç de donar la bateria de líquids orgànics hem trobat que és molt baixa respecte el valor teòric i això fa necessari un estudi més exhaustiu per augmentar les propietats electrocatalítiques dels elèctrodes. Entre tots els additius estudiats, hem trobat que l’àcid fosfòric en baixes concentracions augmenta les propietats electrocatalítiques de la reacció positiva augmentant la capacitat energètica dels cicles de càrrega i descàrrega. Millora la reversibilitat de la reacció donant valors de 0,34 V respecte el valors de l’àcid sulfúric 0,4 V. També s’ha comprovat que en cel·la de càrrega i descàrrega només un 5% d’àcid fosfòric augmenta l’eficiència energètica un 4%. A més augmenta la capacitat de càrrega que és dóna la cel·la en un 6%.