[發明專利]一種水系鋅離子單液流電池

有效

• 申請號: 201310696151.0
• 申請日: 2013-12-15
• 公開（公告）號: CN104716391A
• 公開（公告）日: 2015-06-17
• 發明（設計）人: 賴勤志;張華民;程元徽
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: H01M10/36
• 分類號: H01M10/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/02;H01M4/38
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

1.一種水系鋅離子液流電池，包括一節單電池或二節以上單電池串聯而成的電堆、裝有電解液的儲液罐；單電池包括正極、負極，其特征在于：所述電解液的溶質由含有鋅離子的可溶性鹽和含有鋰離子或/和鈉離子的可溶性鹽組成，溶劑為水；

正極活性材料為嵌入Li或/和Na離子的Mn、Co、Ni、Fe的氧化物中的一種或兩種以上的混合氧化物；負極為沉積型電極。

2.根據權利要求1所述的水系鋅離子單液流電池，其特征在于：

電解液儲罐內裝填有電解液，電解液儲罐經液體輸送泵通過管路分別與單電池或電堆的入口和出口相連；

充電時，正極中嵌入的鋰離子或/和鈉離子脫嵌進入電解液中；鋅離子在負極以鋅單質形式沉積；放電時，鋰離子或/和鈉離子嵌入正極材料中；負極沉積的鋅單質氧化為鋅離子經由泵回到儲液罐中。

3.根據權利要求1所述的水系鋅離子單液流電池，其特征在于：所述含有鋅離子的可溶性鹽為硫酸鋅、硝酸鋅、氯化鋅或溴化鋅中的一種或兩種以上；電解液中鋅離子濃度為0.5-1.0mol/L；

含有鋰離子的可溶性鹽溶液為硫酸鋰、硝酸鋰、氯化鋰或溴化鋰中的一種或兩種以上；含有鈉離子的可溶性鹽溶液為硫酸鈉、硝酸鈉、氯化鈉或溴化鈉中的一種或兩種以上；電解液中鋰離子和/或鈉離子濃度為1.0-2.0mol/L。

4.根據權利要求1所述的水系鋅離子單液流電池，其特征在于：電解液的pH值大于2.0。

5.根據權利要求1所述的水系鋅離子單液流電池，其特征在于:正極由基體和其上的正極材料組成，正極材料由正極活性材料、導電劑、粘結劑組成；嵌入Li或/和Na離子的Mn、Co、Ni、Fe的氧化物中的一種或兩種以上的混合氧化物，導電劑為碳材料，粘結劑為PTFE或PVDF，正極活性材料在正極中的質量比60%-80%，導電劑在正極中質量比5%-30%，粘結劑在正極中質量比10%-35%。

6.根據權利要求1所述的水系鋅離子單液流電池，其特征在于:所述負極為沉積型電極，所述沉積型電極為板狀或多孔狀的金屬或碳材料。