[發明專利]磁場與溫度協同作用提高的液流電池傳輸性能的方法及液流電池

有效

• 申請號: 202110255708.1
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN113178607B
• 公開（公告）日: 2023-10-13
• 發明（設計）人: 徐謙;程榮;蘇華能;馬強;張瑋琦
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: H01M8/18
• 分類號: H01M8/18;H01M8/04276
• 代理公司: 北京深川專利代理事務所(普通合伙) 16058
• 代理人: 謝雪梅

1.一種磁場與溫度協同作用提高的液流電池傳輸性能的方法，其特征在于，將低共熔溶劑電解液液流電池置于0～605mT磁場以及15～65℃的溫度環境中，使所述電池中反應的電解液的活性離子在洛倫茲力和熱運動的協同作用下，加快活性離子的運動速率，提高液流電池的電導率。

2.基于權利要求1所述方法的以低共熔溶劑為電解液的液流電池，包括正極儲液罐(1)、負極儲液罐(2)，第一機械泵(3)、第二機械泵(4)、磁場發生器(5)、離子交換膜(6)、正極電極(7)、負極電極(8)、第一集流板(9)、第二集流板(10)和第一端板(11)、第二端板(12)；正極儲液罐(1)、負極儲液罐(2)中分別存放著以低共熔溶劑為電解質的正極電解液、負極電解液，正極儲液罐(1)與正極電極(7)、負極儲液罐(2)與負極電極(8)之間分別設置第一機械泵(3)、第二機械泵(4)；離子交換膜(6)位于正極電極(7)與負極電極(8)之間，正極電極(7)與負極電極(8)兩側分別為第一集流板(9)、第二集流板(10)，第一端板(11)、第二端板(12)在第一集流板(9)、第二集流板(10)外側用于固定；其特征在于，所述磁場發生器(5)設置在正極電極(7)與負極電極(8)的兩側，為所述液流電池提供磁場；正極儲液罐(1)、負極儲液罐(2)均放置于恒溫水浴鍋中進行控溫，電池中設置加熱器及熱電偶使其處于特定的溫度條件下。

3.根據權利要求2所述的以低共熔溶劑為電解液的液流電池，其特征在于，離子交換膜(6)選擇全氟磺酸離子交換膜。

4.根據權利要求2所述的以低共熔溶劑為電解液的液流電池，其特征在于，正極電極(7)、負極電極(8)為石墨氈、碳氈、碳布或泡沫鎳。

5.根據權利要求2所述的以低共熔溶劑為電解液的液流電池，其特征在于，所述低共熔溶劑是由氯化膽堿和乙二醇按照1:2摩爾比例，或者由氯化膽堿和尿素按照1:2摩爾比例，或者由氯化膽堿和丙二酸按照1:1摩爾比例混合均勻制得。

6.根據權利要求2所述的以低共熔溶劑為電解液的液流電池，其特征在于，所述低共熔溶劑在50℃～120℃溫度條件下加熱制備，并將其冷卻至室溫25℃。

7.根據權利要求2所述的以低共熔溶劑為電解液的液流電池，其特征在于，所述磁場發生器能夠產生0～605mT的磁場強度。

8.根據權利要求2所述的以低共熔溶劑為電解液的液流電池，其特征在于，所述正極儲液罐(1)中的低共熔溶劑中加入正極活性物質，正極活性物質是二價鐵離子、四價釩離子、二價錳離子中的一種。

9.根據權利要求8所述的以低共熔溶劑為電解液的液流電池，其特征在于，負極儲液罐(2)中的低共熔溶劑中加入負極活性物質，負極活性物質是三價釩離子，三價鉻離子，二價鋅離子，二價銅離子中的一種。