Question

【題目】全釩液流電池，簡稱釩電池，它的電能是以化學能的方式存儲在不同價態釩離子的硫酸電解液中，采用質子交換膜作為電池組的隔膜，電解質溶液平行流過電極表面并發生電化學反應。電池總反應為VO2++V3++H2OV2++VO2++2H+。下圖是釩電池基本工作原理示意圖。下列說法錯誤的是

A. 電池完全放電后，正、負極分別為VO2+和V3+離子溶液

B. 放電時，負極反應式為V2+-e-=V3+

C. 充電過程中，負極電解液的pH不變

D. 充電時，陽極反應式為VO2++H2O-e-=VO2++2H+

Answer 1

【答案】C

【解析】放電的反應為：V2++VO2++2H+ = VO2++V3++H2O，所以正極為VO2+得電子轉化為VO2+；負極為V2+失電子轉化為V3+；因此電池完全放電后，正、負極分別為VO2+和V3+離子溶液。選項A正確。放電的負極是V2+失電子轉化為V3+，所以選項B正確。充電的負極反應（陰極），實際是將放電的負極反應倒過來就可以，即為：V3+ + e- = V2+，但是注意采用質子交換膜作為電池組的隔膜，所以反應中氫離子會透過質子交換膜向陰極移動，所以負極的電解液的pH會減小，選項C錯誤。放電的總反應減去選項B中的負極反應，得到正極反應為：VO2++2H++ e-=VO2++H2O，將其倒過來就是電解（充電）的陽極：VO2++H2O-e-=VO2++2H+，選項D正確。