[發明專利]正負極電解液及其制備方法和在A9型號液流電池中應用

在審

• 申請號: 201910240709.1
• 申請日: 2019-03-28
• 公開（公告）號: CN109888355A
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 謝志鵬;楊斌;魏露露;劉寶祿
• 申請（專利權）人: 江西理工大學
• 主分類號: H01M8/18
• 分類號: H01M8/18
• 代理公司: 贛州凌云專利事務所 36116
• 代理人: 曾上

1.一種正負極電解液，包括正極電解液和負極電解液，其特征是，所述負極電解液的組成為：0.02-0.8M K₃Fe(CN)₆+0.02-1.6M C₆H₁₂N₄/HCl+0.02-1.6M NaCl；

所述正極電解液的組成為：0.02-0.8M Fe(3,6’-dmbpy)₃Cl₂+0.0002-0.08M C₂H₅NO₂/HCl+0.02-1.6M NaCl；其中，3,6’-dmbpy為3,6’-二甲基-2,2’-聯吡啶，結構式如下：

2.制備權利要求1所述負極電解液的方法，其特征是：包括以下步驟，以下份數表示物質的量：

A步驟，稱取1份K₃Fe(CN)₆，溶于水中，充分攪拌；

B步驟，稱取1-2份六亞甲基四胺和1-2份HCl加入A步驟溶液中，充分攪拌；

C步驟，稱取1-2份NaCl加入B步驟溶液中，充分攪拌；

最后加入水，將各物質定容到濃度范圍：0.02-0.8M K₃Fe(CN)₆+0.02-1.6M C₆H₁₂N₄/HCl+0.02-1.6M NaCl。

3.制備權利要求1所述正極電解液的方法，其特征是：包括以下步驟，以下份數表示物質的量：

A步驟，稱取1份FeCl₂和3份3,6’-二甲基-2,2’-聯吡啶，溶于水中，充分攪拌；

B步驟，稱取0.01-0.1份C₂H₅NO₂/HCl加入A步驟溶液中，充分攪拌；

C步驟，稱取1-2份NaCl加入B步驟溶液中，充分攪拌；

最后加入水，將各物質定容到濃度范圍：0.02-0.8M Fe(3,6’-dmbpy)₃Cl₂+0.0002-0.08M C₂H₅NO₂/HCl+0.02-1.6M NaCl。

4.由權利要求1所述正負極電解液構成的A₉型號液流電池，其特征是：所述負極電解液的活性物質為K₃Fe(CN)₆，其恒定的pH以六亞甲基四胺-鹽酸來維持，且與之對應的負極固態儲能材料為普魯士藍Fe₄[Fe(CN)₆]₃；正極電解液活性物質為Fe(3,6’-dmbpy)₃Cl₂，其恒定的pH以氨基乙酸-鹽酸來維持，且與之對應的正極固態儲能材料為普魯士藍Fe₄[Fe(CN)₆]₃；通過中間體K₃Fe(CN)₆與Fe(3,6’-dmbpy)₃Cl₂的氧化還原來實現電子/電荷在正負電極與固體儲能材料Fe₄[Fe(CN)₆]₃之間的傳遞。

5.根據權利要求4所述的A₉型號液流電池，其特征是：負極電解液的pH為5.0—7.0；正極電解液的pH為1.5—2.5。

6.根據權利要求4所述的A₉型號液流電池，其特征是：電池單體的正、負極選用碳氈、石墨氈、石墨板、石墨紙或碳布惰性材料；離子交換膜把電池單體分隔為正極室、負極室和中間的氯化鈉電解液室三部分，氯化鈉電解液濃度為0.5—1.5M，正極在正極室中，負極在負極室中；所述離子交換膜選用陽離子交換膜和陰離子交換膜，陽離子交換膜在負極一側，陰離子交換膜在正極一側。