[發明專利]一種鋅溴液流電池電解液及其應用

在審

• 申請號: 202011260954.8
• 申請日: 2020-11-12
• 公開（公告）號: CN114497661A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 李先鋒;許鵬程;張華民
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: H01M8/18
• 分類號: H01M8/18
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

本發明涉及一種鋅溴液流電池電解液及其應用，于鋅溴液流電池的電解液中加入有含有乙酸根的添加劑。本發明降低電池運行過程中析氫量，穩定電解液pH，提升電池循環穩定性。

技術領域

本發明涉及液流電池技術領域，特別涉及鋅溴液流電池電解液領域。

背景技術

隨著化石能源的日益枯竭，風能、太陽能等可再生能源的開發利用成為各國關注的焦點。由于風能、太陽能受天氣等因素影響具有不連續、不穩定性，這會在可再生能源發電并網過程中電網造成沖擊，影響供電質量及電網穩定。儲能技術則可解決這一問題，保證可再生能源發電并網的高效穩定運行。儲能技術主要分為物理儲能和化學儲能兩大類。其中以全釩液流電池和鋅溴液流電池為代表的化學儲能由于具有功率和容量相互獨立、響應迅速、結構簡單、易于設計、循環壽命長、環境友好等諸多優點在規模化儲能上最具優勢。鋅溴液流電池電解液由于價格便宜、資源豐富、來源廣泛相比于全釩液流電池電解液更具成本優勢。

由于鋅溴液流電池電解液屬于酸性體系，電池運行過程中會有析氫反應產生，影響電池效率，同時氫氣的產生還會造成電解液pH值升高，pH值升高會促進鋅的水解反應發生，生成固體氫氧化鋅，使電池極化逐漸增大，電池性能逐漸下降，直至堵塞電池，使電池失效。因此，鋅溴液流電運行過程中需盡量抑制析氫反應的發生，同時控制電解液pH上升，從而保證電池長期穩定運行。

現有技術電池運行的問題有：

1.電池運行過程中有析氫副反應發生

2.隨著循環增加電解液pH逐漸升高，有固體氫氧化鋅生成，電池性能下降，嚴重時會使電池堵塞，導致電池失效。

發明內容

為解決現有技術電池運行的問題，本發明的目的是提供一種鋅溴液流電池電解液及其應用

一種鋅溴液流電池電解液，于鋅溴液流電池的電解液中加入有含有乙酸根的添加劑。

含乙酸根添加劑主要為乙酸鈉、乙酸鉀、乙酸銨、乙酸鉛、乙酸鋅中的一種或二種以上，電解液中添加劑終濃度0.1M-0.5M，優選0.1-0.2M，更優選0.1M。

所述鋅溴液流電池的電解液為水溶液，其中含有0.5-2M(1-2M，更優選2M)ZnBr₂，1-3M(優選2-3M，更優選3M)KCl，0.4-0.8M(優選0.6-0.8M，更優選0.8M)溴化N—乙基,甲基吡咯烷(MEP)。

所述電解液在鋅溴液流電池中的應用。

所述鋅溴液流電池的正負極電極材料分別為碳氈、石墨氈或碳紙中的一種或二種以上。

電池的隔膜為多孔膜。

本發明提供的技術方案為：

于鋅溴液流電池的電解液中加入有含有乙酸根的添加劑。

含乙酸根添加劑主要為乙酸鈉、乙酸鉀、乙酸銨、乙酸鉛、乙酸鋅中的一種或二種以上，電解液中添加劑終濃度0.1M-0.5M，優選0.1-0.2M，更優選0.1M。

1.初始電解液為2MZnBr₂+3MKCl+0.8M溴化N—乙基，甲基吡咯烷

(MEP)

2.向電解液中加入含有乙酸根添加劑

3.所述含乙酸根添加劑主要為乙酸鈉、乙酸鉀、乙酸銨、乙酸鉛、乙酸鋅等

4.添加劑濃度0.1M-0.5M

本發明的有益效果：

降低電池運行過程中析氫量，穩定電解液pH，提升電池循環穩定性。

附圖說明

圖1空白電解液電池循環穩定性。