[發明專利]一種亞鐵氰化物的制備方法及其在液流電池中的應用

有效

• 申請號: 202110551822.9
• 申請日: 2021-05-20
• 公開（公告）號: CN113415811B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 吳曉宏;李曉彤;姚遠;秦偉;劉楊;盧松濤;李楊;康紅軍;洪楊
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: C01C3/12
• 分類號: C01C3/12;H01M8/18
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 張金珠

本發明公開了一種亞鐵氰化物的制備方法及其在液流電池中的應用，屬于液流電池技術領域。本發明提供的制備方法反應條件溫和，且得到的亞鐵氰化物純度高、產率高。本發明通過首先將含有目標產物陽離子的水溶液洗脫陽離子交換樹脂制備陽離子交換柱，再將亞鐵氰化鉀或亞鐵氰化鈉的水溶液沖洗陽離子交換柱，得到含有亞鐵氰根離子的溶液。除去水后，定量獲得制備的亞鐵氰化物。上述方法制備亞鐵氰化物用于制備液流電池用陰極電解液。本發明制備的亞鐵氰化物的方法反應條件溫和，反應產率高，而且所得到的亞鐵氰化物的純度高，本發明提供的制備方法生產產率均為100％，所制備的亞鐵氰化鹽的純度為100％。

技術領域

本發明屬于液流電池技術領域；涉及無機化合物合成技術領域，尤其涉及一種亞鐵氰化物的制備方法及其在液流電池中的應用，特別設計一種液流電池用陰極電解質材料的制備。

背景技術

隨著風能、太陽能等間歇性可再生能源的廣泛開發和利用，可靠的大規模電能儲存技術的開發也來越受到重視。液流電池是一種理想的大規模儲能技術，與其他儲能技術相比，具有能量效率高、儲能規模大、循環壽命長、可深度充放電、結構簡單、系統設計靈活、安全環保、維護費用低等優點，可廣泛應用于風能、太陽能等可再生能源發電儲能、應急電源系統、備用電站和電力系統削峰填谷等方面。在過去的幾十年基于無機儲能材料的水相液流電池受到廣泛的研究和發展，其中全釩液流電池(VRFB)和Zn-Br₂液流電池已經實現商業化。然而，安裝成本和電池性能等問題限制著這些水相無機液流電池的推廣。例如全釩液流電池中僅氧化還原活性物質的成本就高達約$200/kWh；因此，研究人員轉而向具有氧化還原活性的其他無機化合物尋求合適的儲能材料應用于液流電池。

電解質溶液是液流電池的儲能介質，是液流電池的關鍵材料之一。液流電池系統的儲能容量是由電解質溶液儲能活性物質的濃度和容量(體積)決定的，電解液總活性物質的濃度和電解液的電導率等將直接影響電池的充放電容量和電池性能。因此要求電解液具有較高的活性物質濃度和電導率，同時還應具有較好的化學穩定性和較低的成本。

氰化物是黃金工業的重要浸金溶劑，大部分黃金生產企業采用氰化法，而黃金行業所涉及到的各種氰化物均屬無機氰化物。無機氰化物中的亞鐵氰化鹽是電極材料、涂料、催化劑等重要原料，主要可用作鋼鐵工業的滲碳劑，以提高鋼鐵制件的表面硬度：用作氧化助劑，使精元棉布染色逐步進行，保持染色質量。醫藥工業可用其作凝聚劑，能達到理想的除雜工藝，提高藥品質量。顏料工業用作生產顏料鐵藍的主要原料，化學工業用作除鐵劑等，因此亞鐵氰化鹽具有巨大的應用前景。