[發明專利]一種錫溴液流電池

在審

• 申請號: 201910429009.7
• 申請日: 2019-05-22
• 公開（公告）號: CN110071317A
• 公開（公告）日: 2019-07-30
• 發明（設計）人: 曾義凱
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: H01M8/18
• 分類號: H01M8/18
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙) 51232
• 代理人: 葛啟函

一種錫溴液流電池，屬于儲能電池技術領域。本發明包括電池模塊，正極電解液儲液罐，負極電解液儲液罐，驅動裝置和循環管路；所述電池模塊由一節或多節單電池串聯而成，所述單電池包括正極端板、正極、隔離裝置、負極和負極端板，所述負極氧化還原電對為Sn²⁺/Sn，正極氧化還原電對為Br₂/Br^?。本發明提供的錫溴液流電池的輸出電壓可達到1.2V，電池的運行電流密度達到200mA cm^?2，同時充放電能量效率保持82％以上，錫溴液流電池的電化學性能遠超過現有的沉積型液流電池，相較于Sn?Fe液流電池具有更高的輸出電壓和能量密度，相較于現有的Sn?V液流電池具有更低成本的電解液，能夠兼顧能量密度高和成本低，具有良好商業應用前景。

技術領域

本發明屬于儲能電池技術領域，具體涉及一種錫溴液流電池。

背景技術

隨著人類對能源需求的與日俱增，以水能、風能、太陽能等為代表的可再生能源取得了極大的發展。但由于可再生能源發電具有不連續、不穩定、不可控的非穩態特性，在實際應用中大規模并入電網會給電網的安全、穩定運行造成嚴重沖擊，規模化發展可再生能源建設智能電網必須有先進的儲能技術作為必要的支撐。因此，大功率、高容量、低成本的儲能技術是推進能源結構調整，普及風能、太陽能等可再生能源的關鍵技術。

作為新一代儲能技術，液流電池技術在近些年得到了長足發展，因其能量、功率分開設計，可擴展性好，安全性高，循環壽命長等突出優勢，已經成為大規模儲能技術中最有前景的技術之一。液流電池率先由美國科學家Thaller L.H.(NASA Lewis ResearchCenter)于1974年提出的一種電化學儲能技術，通過活性物質發生氧化還原反應來實現電能和化學能的相互轉化。充電時，正極發生氧化反應，活性物質價態升高；負極發生還原反應，活性物質價態降低。放電時則正好相反，正極發生還原反應，活性物質價態降低；負極發生氧化反應，活性物質價態升高。與傳統二次電池直接采用活性物質做電極不同，液流儲能電池的電極均為惰性電極，只為電極反應提供反應場所，活性物質通常以離子狀態存儲于電解液中，正極和負極電解液分別裝在兩個儲罐中，通過送液泵實現電解液在管路系統中的循環。采用金屬材料代替低濃度的負極電解液，用作負極的儲能介質，這種在正極半電池保持液流電池的工作模式，而負極半電池使用傳統電池的工作模式的液流電池結構稱為混合液流電池，沉積型混合液流電池表現為金屬在電極上的沉積與溶出，雖然犧牲了部分液流電池的工作特點，但可以顯著地提高液流電池的能量密度。