[發(fā)明專利]一種多鹵化物-鉻液流電池

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• 申請日: 2020-01-10
• 公開（公告）號: CN111200154A
• 公開（公告）日: 2020-05-26
• 發(fā)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: 成都東恒知盛知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 51304
• 代理人: 何健雄;廖祥文

1.一種多鹵化物-鉻液流電池，其特征在于：包括電化學反應池，正極電解液儲液罐，負極電解液儲液罐，容量再生裝置，驅動裝置和循環(huán)管路；電化學反應池由一節(jié)或多節(jié)單電池串聯(lián)而成，單電池包括正極集流體、正極、隔膜、負極和負極集流體，負極電解液中含有負極氧化還原電對Br^-/Br₂Cl^-，正極電解液中含有正極氧化還原電對二價鉻離子/三價鉻離子。

2.按照權利要求1所述一種多鹵化物-鉻液流電池，其特征在于：充電時，所述正極電解液和負極電解液分別經由泵從正極電解液和負極電解液儲液罐送至正極和負極，正極電解液中的Br^-離子在正極氧化為Br₂Cl^-多鹵離子，負極電解液中的三價鉻離子在負極還原為二價鉻離子；放電時，Br₂Cl^-多鹵離子在正極還原為Br^-離子，并溶于正極電解液中經由泵回到正極儲液罐中，二價鉻離子在負極氧化為三價鉻離子，并溶于負極電解液中經由泵回到負極儲液罐中。

3.按照權利要求1所述一種多鹵化物-鉻液流電池，其特征在于：充電時，所述正極電解液儲液罐中正極電解液為含溴離子活性物質；電解液中含溴離子活性物質為氫溴酸或溴化鉻，所述含Br^-離子活性物質的濃度范圍0.5mol L^-1至7mol L^-1。

4.按照權利要求1所述一種多鹵化物-鉻液流電池，其特征在于：充電時，所述負極電解液儲液罐內中負極電解液的含三價鉻離子活性物質為CrCl₃、CrBr₃、Cr₂(SO₄)₃一種或多種，所述含三價鉻離子活性物質的濃度范圍0.5mol L^-1至4mol L^-1。

5.按照權利要求1所述一種多鹵化物-鉻液流電池，其特征在于：充電時，所述正極電解液儲液罐內的正極電解液和負極電解液儲液罐內的負極電解液中均含有支持電解質，所述支持電解質為HCl、HBr、H2SO4中的一種或多種，其總濃度為1mol L^-1至4mol L^-1。

6.按照權利要求1所述一種多鹵化物-鉻液流電池，其特征在于：充電時，所述負極電解液儲液罐內的負極電解液中還含有添加劑，所述添加劑為BiCl₃，Bi(NO₃)₃,InCl₃,In(NO₃)₃,PbCl₂和Pb(NO₃)₂中的一種或多種，其總濃度為0.1mmol/L至20mmol/L。

7.按照權利要求1所述一種多鹵化物-鉻液流電池，其特征在于：充電時，所述正極和負極電極均采用多孔碳材料作為電極，包括碳布、碳氈或碳紙。

8.按照權利要求1所述一種多鹵化物-鉻液流電池，其特征在于：充電時，所述隔膜為陽離子交換膜，陰離子交換膜，多孔膜或微孔膜。

9.按照權利要求1所述一種多鹵化物-鉻液流電池，其特征在于：充電時，所述正極集流體和負極集流體上均含有流道結構，流道結構為叉指形流場或分級叉指形流場結構。

10.根據(jù)權利要求1所述的一種多鹵化物-鉻液流電池，其特征在于：所述容量再生裝置為氫氣-溴蒸氣氣相光熱反應器，具有可見光光照燈和電熱絲加熱器，運行溫度60-600攝氏度。