[發明專利]基于鹽穴的具有混合溶劑的水相體系有機液流電池系統

有效

• 申請號: 201811250801.8
• 申請日: 2018-10-25
• 公開（公告）號: CN109585881B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 韓俊甜;徐俊輝;崔耀星;蘇志俊;李丹;馬旭強;陳留平
• 申請（專利權）人: 中鹽金壇鹽化有限責任公司
• 主分類號: H01M8/04186
• 分類號: H01M8/04186;H01M8/18
• 代理公司: 常州至善至誠專利代理事務所(普通合伙) 32409
• 代理人: 蔡興兵

1.一種基于鹽穴的具有混合溶劑的水相體系有機液流電池系統，其特征在于，包括：

兩個電解液儲液庫，兩個所述電解液儲液庫間隔開相對設置，所述電解液儲液庫為鹽礦開采后形成的具有物理溶腔的鹽穴，所述溶腔內儲存有電解液，所述電解液包括正極活性物質、負極活性物質和支持電解質，所述正極活性物質為2, 2, 6, 6-四甲基哌啶氮氧化物類化合物；所述負極活性物質為對苯蒽醌類化合物，所述正極活性物質和負極活性物質以本體形式直接溶解或分散在溶劑體系中且分別存儲于兩個所述鹽穴中，所述支持電解質溶解于所述體系中；

電解池槽體，電解池槽體內充入所述電解液；

兩個極板，兩個所述極板相對設置；

電池隔膜，所述電池隔膜位于所述電解池槽體內，所述電池隔膜將所述電解池槽體分隔為與一所述電解液儲液庫連通的陽極區和與另一所述電解液儲液庫連通的陰極區，一所述極板設于所述陽極區，另一所述極板設于所述陰極區，所述陽極區內具有包括所述正極活性物質的正極電解液，所述陰極區內具有包括所述負極活性物質的負極電解液，所述電池隔膜能夠供所述支持電解質穿透，阻止所述正極活性物質和所述負極活性物質穿透；

循環管路，所述循環管路將一所述電解液儲液庫內的電解液輸入或輸出所述陽極區，所述循環管路將另一所述電解液儲液庫內的電解液輸入或輸出所述陰極區；

循環泵，所述循環泵設于所述循環管路，通過所述循環泵使所述電解液循環流動供給；

所述電解液儲液庫為密封容器；

所述電解液儲液庫內通入惰性氣體進行保護；

所述電池隔膜為聚合物多孔膜，孔徑為10 nm～300 nm。

2.根據權利要求1所述的基于鹽穴的具有混合溶劑的水相體系有機液流電池系統，其特征在于，所述正極活性物質的濃度為0.05 mol·L-1～3.0 mol·L-1，所述負極活性物質的濃度為0.05 mol·L-1～4.0 mol·L-1。

3.根據權利要求2所述的基于鹽穴的具有混合溶劑的水相體系有機液流電池系統，其特征在于，所述惰性氣體為氮氣或氬氣。

4.根據權利要求3所述的基于鹽穴的具有混合溶劑的水相體系有機液流電池系統，其特征在于，所述聚合物多孔膜包括聚丙烯PP膜、聚四氟乙烯PTFE膜、聚偏氟乙烯PVDF膜、硅基聚丙烯PP膜、聚乙烯 PE膜、聚苯乙烯PS膜、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA膜中的一種。

5.根據權利要求4所述的基于鹽穴的具有混合溶劑的水相體系有機液流電池系統，其特征在于，所述電池隔膜為硅基PP、PE或PVDF。

6.根據權利要求5所述的基于鹽穴的具有混合溶劑的水相體系有機液流電池系統，其特征在于，所述電池隔膜的孔徑為150 nm～200 nm。

7.根據權利要求1所述的基于鹽穴的具有混合溶劑的 水相體系有機液流電池系統 ，其特征在于，所述的溶劑為水和共溶劑組成。

8.根據權利要求7所述的基于鹽穴的具有混合溶劑的 水相體系有機液流電池系統 ，其特征在于，所述的共溶劑為甲醇、乙醇、乙二醇、1，2-丙二醇、異丙醇、甘油、三甘醇、甲胺、二甲胺、甲酰胺、乙酰胺、六甲基磷酸三酰胺、乙二胺、丙酮、四氫呋喃、三氟代乙酸、乙腈、丁二腈、1，4-二氧六環、二甲己亞砜、二甲基甲酰胺中的至少一種。

9.根據權利要求7所述的基于鹽穴的具有混合溶劑的 水相體系有機液流電池系統 ，其特征在于，所述共溶劑占總溶劑體積的5%～50%。

10.根據權利要求1所述的基于鹽穴的具有混合溶劑的水相體系有機液流電池系統，其特征在于，所述支持電解質為NaCl鹽溶液、KCl鹽溶液、Na2SO4鹽溶液、K2SO4鹽溶液、MgCl2鹽溶液、MgSO4鹽溶液、CaCl2鹽溶液中的至少一種。