[發(fā)明專利]一種鋰離子—鹵素液流電池

有效

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• 申請日: 2014-09-23
• 公開（公告）號: CN105514531B
• 公開（公告）日: 2018-07-03
• 發(fā)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: H01M12/08
• 分類號: H01M12/08;H01M2/16
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

1.一種鋰離子—鹵素液流電池，由一節(jié)或二節(jié)以上單電池串聯(lián)而成的電池模塊、正電解液儲液罐、負電解液儲液罐、循環(huán)泵和循環(huán)管路組成；單電池包括正極、負極，以及將正極、負極相分隔開的隔膜，其特征在于：所述電池的電解液為由鋰鹽作為溶質、該鋰鹽能夠在其中電離的非水溶劑作為溶劑和鹵素單質絡合劑三部分組成，其中鋰鹽包括兩部分，一部分是作為活性物質的鹵化鋰，另一部分為支持電解質鋰鹽；所述鹵化鋰為氟化鋰、氯化鋰、溴化鋰、碘化鋰中的一種或二種以上；所述鹵素單質絡合劑為溴化季銨鹽、溴化氮甲基乙基吡咯烷、溴化氮甲基乙基吡啶中的一種或兩種以上；所述支持電解質鋰鹽為 LiBF4、LiClO4、 LiFP6、 LiAsF6、 LiN（ SO2CF3）2、 LiSO2CF3中的一種或二種以上；

非水溶劑包括酯類中的碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯，醚類中的乙二醇二甲醚、 1， 3-二氧戊環(huán)、四甘醇二甲醚， DMSO 和離子液體中的一種或二種以上；

負極由基體和其上附著的石墨材料組成，正極由基體和其上附著的碳材料組成；充電時，電解液中的鋰離子嵌入負極的石墨材料中；鹵素離子在正極形成鹵素單質；放電時，鋰離子從負極的石墨材料中脫嵌進入電解液中；鹵素單質生成鹵素離子。

2.根據權利要求 1所述的鋰離子—鹵素液流電池，其特征在于：所述鹵素單質絡合劑于溶劑中的物質的量濃度為 0.005~0.01M；所述鹵化鋰于溶劑中的物質的量濃度為 1 ~10M；所述支持電解質鋰鹽于溶劑中的物質的量濃度為 0.1 ~3M。

3.根據權利要求 1 或 2 所述的鋰離子—鹵素液流電池，其特征在于：所述的正極為碳材料電極，碳材料為石墨化碳或非石墨化碳中的一種或二種以上，該碳材料可以為顆粒狀、纖維狀、管狀、片層狀中的一種或二種以上，碳材料經過編織、堆疊、壓制或膠黏方法制備而成具備不同尺度的立體孔結構的碳材料電極，立體孔結構包括微孔、介孔、中孔和大孔中的二種以上。

4.根據權利要求 1 或 2 所述的鋰離子—鹵素液流電池，其特征在于：隔膜是聚合物的多孔膜，所述的聚合物包括 PP、硅基 PP、 PE、PTFE、 PVDF、 PS、 PMMA、 PEO 中的一種或二種以上。