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钒液流电池的正负极电解液是真正的储能介质，是能量单元的核心。它通常由活性物质、基质和添加剂组成。电解液中活性物质的浓度和溶液的总量（体积）从根本上决定了整个电池系统的能量密度和储能容量上限；电解液的热稳定性决定了电池的工作温度范围和可靠性。
活性物质：钒硫酸盐；全钒液流电池的电解液活性物质为钒硫酸盐，其中钒元素是活性元素。之所以选择钒作为核心工作元素，是因为钒的基态电子组态为[Ar]3d24S2， 具有丰富多变的氧化价态，+2、+3、+4、+5 价都能在酸性水溶液环境 中稳定存在，并且正负极的还原电位恰好与水的电化学窗口适配。此外， 不同价态的水合钒离子特征光谱迥异，易于辨识：
二价钒为紫色、三价 钒为深绿色、四价钒为蓝色、五价钒为黄色，可以用 UV-Vis 光谱进行 浓度定量分析，从而对电解液的荷电状态（SOC）进行实时监测。
不同 价 态 钒 的 硫 酸 盐 作 为 活 性 物 质 ， 正 负 极 氧 化 还 原 电 对 ：VO2 + /VO2+ -V3+/V2+，正极反应：VO2 + + e VO2+，负极反应：V2+ V3+ + e，全电池反应：VO2 + + V2+ VO2+ + V3+。在理想情况下，未充电的 原始电解液正负极活性离子分别为 VO2+和 V3+，二者比例应该为 1:1， 以满足化学计量比要求，使活性物质被充分利用。
