[發明專利]非水氧化還原液流電池

有效

• 申請號: 201780042612.9
• 申請日: 2017-07-07
• 公開（公告）號: CN109690855B
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 亞歷山德拉·塔卡;安德烈·佩萊格里諾
• 申請（專利權）人: 埃尼股份公司
• 主分類號: H01M8/18
• 分類號: H01M8/18;H01M10/056;H01M10/36;H01M10/627
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 宋融冰

非水氧化還原液流電池(RFB)，包括：正極隔室，正電極被定位在正極隔室中，并且使正極非水液體電解質在正極隔室中流動；負極隔室，負電極被定位在負極隔室中，并且使負極非水液體電解質在負極隔室中流動；離子交換膜，所述離子交換膜被定位在正極隔室和負極隔室之間，其中：所述正極非水液體電解質包含在至少一種有機溶劑中的三氟甲磺酸銅絡合物或四氟硼酸銅絡合物[Cu(I)或Cu(II)]的溶液；所述負極非水液體電解質包含在至少一種有機溶劑中的至少一種苯并噻二唑或其衍生物的溶液。所述非水氧化還原液流電池(RFB)可以有利地用于需要中等至大功率輸出(例如，約100kW?100MW)持續數小時(即1小時)的裝置中，諸如例如用于存儲來自工業工廠或來自替代能源(例如，太陽能或風能)的能量以供后續使用(例如，供家庭使用)或用于銷售的裝置。

描述

本發明涉及非水氧化還原液流電池(non-aqueous redox flow batterie)(RFB)。更具體地，本發明涉及非水氧化還原液流電池(RFB)，包括：正極隔室(positivecompartment)，正電極被定位在所述正極隔室中并且使正極非水液體電解質(positivenon-aqueous liquid electrolyte)在所述正極隔室中流動；負極隔室(negativecompartment)，負電極被定位在所述負極隔室中并且使負極非水液體電解質(negativenon-aqueous liquid electrolyte)在所述負極隔室中流動；離子交換膜，所述離子交換膜被定位在所述正極隔室和所述負極隔室之間；其中：所述正極非水液體電解質包含在至少一種有機溶劑中的三氟甲磺酸銅(copper triflate)絡合物或四氟硼酸銅絡合物[Cu(I)或Cu(II)]的溶液；所述負極非水液體電解質包含在至少一種有機溶劑中的至少一種苯并噻二唑或其衍生物的溶液。

所述非水氧化還原液流電池(RFB)可以有利地用于需要中等至大功率輸出(例如，約100kW-100MW)持續數小時(即1小時)的裝置中，諸如例如用于存儲來自工業工廠或來自替代能源(例如，太陽能或風能)的能量以供后續使用(例如，供家庭使用)或用于銷售的裝置。

氧化還原液流電池(RFB)由于其低的環境影響和操作的安全性，在能量存儲方面正成為越來越有前途的技術。

氧化還原液流電池(RFB)是一種可再充電電池(rechargeable battery)，其中，使含有一種或更多種電活性物質(electroactive species)的溶液的電解質流過電化學電池(electrochemical cell)，所述電化學電池將化學能直接轉化成電能。所述電化學電池通常由被離子交換膜分開的負極隔室(或負半電池)和正極隔室(或正半電池)組成。由于所述電解質存儲在外部罐中，功率分量(即，取決于所述電化學電池的尺寸和設計的輸出功率)和能量分量(即，取決于所述外部罐的尺寸和取決于其中包含的電解質的濃度的存儲的能量)在其應用靈活性方面與凈增益分離。

一種或更多種電活性物質的所述溶液的特性特征是高能量密度，其取決于各種因素，諸如例如，反應的電活性物質的溶液中的濃度、在正極隔室或負極隔室(或半電池)中轉移的電子的數量以及反應電位。