[發明專利]一種可充堿金屬-硫液流電池有效
| 申請號： | 201110249169.7 | 申請日： | 2011-08-26 |
| 公開（公告）號： | CN102956866A | 公開（公告）日： | 2013-03-06 |
| 發明（設計）人： | 胡勇勝;索鎏敏;李泓;陳立泉 | 申請（專利權）人： | 中國科學院物理研究所 |
| 主分類號： | H01M4/13 | 分類號： | H01M4/13;H01M2/14;H01M10/058;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 北京中創陽光知識產權代理有限責任公司 11003 | 代理人： | 尹振啟;馬知非 |
| 地址： | 100190 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 堿金屬 流電 | ||
1.一種可充堿金屬-硫液流電池，其特征在于，所述電池包括正極室部分、隔膜和負極室部分，所述正極室部分包括正極反應室和與正極室管道連通的儲液罐，所述正極反應室包括，正極集電極和作為正極使用的在正極反應室和儲液罐之間循環的正極漿料；所述負極室部分為負極反應室，包括負極、負極集電極和負極電解液；所述隔膜為單離子導體膜，設置在所述正極反應室與負極反應室之間，并保證正負極之間只有單一工作離子傳導，而無其它非工作離子的任何物質傳輸；所述正極漿料由正極電解液和混合在正極電解液中的正極活性物構成，所述正極活性物質為MxSy(M＝Li或Na；0＜x≤2；0＜y≤12)中的一種或多種。
2.根據權利要求1所述的一種可充堿金屬-硫液流電池，其特征在于，所述正極漿料中還包括正極導電物質；所述正極導電物質為碳材料：乙炔黑、石墨、石墨烯、多孔碳、碳納米管、碳纖維、氮摻雜的碳中一種或多種混合物構成。
3.根據權利要求2所述的一種可充堿金屬-硫液流電池，其特征在于，所述正極導電物質的添加量為占正極電解液體積的0～50％，優選范圍：0％～30％。
4.根據權利要求1所述的可充堿金屬-硫液流電池，其特征在于，所述正極反應室還包括設置在正極集電極上的正極導電物質，所述導電物質為碳材料：乙炔黑、石墨、石墨烯、多孔碳、碳納米管、碳纖維、氮摻雜的碳中一種或多種混合物構成。
5.根據權利要求1所述的可充堿金屬-硫液流電池，其特征在于，所述的正極活性物質在電解液中的濃度范圍在：0.01～10mol/L，優選范圍：0.1～3mol/L。
6.根據權利要求1所述的一種新型液流可充堿金屬-硫電池，其特征在于，所述負極為金屬鋰或金屬鈉或其合金。
7.根據權利要求1所述的可充堿金屬-硫液流電池，其特征在于，所述單離子導體膜僅允許單一工作離子的傳輸，而無其它液體和非工作離子擴散；單離子導體膜為無機陶瓷膜、有機聚合物膜或無機/有機復合陶瓷膜。
8.根據權利要求7所述的可充堿金屬-硫液流電池，其特征在于，所述無機陶瓷膜為單離子導體無機陶瓷膜(xLi2S+ySiS2+zLi3PO4(0＜x≤1，0＜y≤1，0＜z≤1)、lLi2S+mGeS2+nP2S5(0＜l≤1，0＜m≤1，0＜n≤1)、hLi2S+kSiS2+jP2S5(0＜h≤1，0＜k≤1，0＜j≤1)、aLi2O+bSiO2+cTiO2+dAl2O3+eP2O5(0＜a≤1，0＜b≤1，0＜c≤1，0≤d≤1，0＜e≤1)；所述有機聚合物膜為單離子導通有機膜(如經鋰化或鈉化處理的全氟離子交換膜(Nafion)膜；有機/無機復合膜為單離子導通有機無機復合膜(如通過原子層沉積技術在有機(Nafion)膜上沉積一層厚度可調的無機Al2O3。
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