[發明專利]一種水相-有機氧化還原液流電池有效
| 申請號： | 202111222108.1 | 申請日： | 2021-10-20 |
| 公開（公告）號： | CN113991157B | 公開（公告）日： | 2023-05-26 |
| 發明（設計）人： | 張超;王晶;蔡紅云;李成鋼;姚忠 | 申請（專利權）人： | 宿遷時代儲能科技有限公司 |
| 主分類號： | H01M8/18 | 分類號： | H01M8/18 |
| 代理公司： | 南京眾聯專利代理有限公司 32206 | 代理人： | 王荷英 |
| 地址： | 223800 江蘇省宿遷市*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 有機 氧化 原液 流電 | ||
本發明公開一種水相?有機氧化還原電解液及其在液流電池中的應用，電解液包括正極活性物質、負極活性物質、水和支持電解質；所述正極活性物質為具有六元四甲基環狀氮氧自由基化合物包含在分子中具有1至4個式(1)的基團氧化還原活性組分；所述負極物質為乙撐?聯吡啶類化合物，包含在分子中具有1至4個式(2)的基團氧化還原活性組分；與現有技術相比，本發明的水相?有機液流電池正極電解質具有更高的溶解度，使電池具有更高的能量密度；負極電解質具有更高的安全性和穩定性，具有更高的商業價值。
技術領域
本發明屬于水相有機液流電池技術領域，具體涉及一種水相有機液流電池電解質組合。
背景技術
大規模儲能技術是解決可再生能源發電不連續、不穩定特征的關鍵瓶頸技術。作為大規模儲能技術之一的液流電池電化學儲能技術，具有大功率運行響應速度快、不受地理位置限制、安全性能高(不易燃燒和爆炸)等特點，能夠滿足多樣化的場景需求。水相有機液流電池還具有腐蝕性低、成本低、電解質易于設計、循環性好、環境友好等特點。
WO2017/025177描述了部分胺類氧化還原活性組分作為液流電池的電解質，在實施例中將TEMPO-氯化銨與二甲基紫精氯化物作為電解質溶液，其中二甲基紫精氯化物(俗稱百草枯)已被中國、瑞典、科威特、芬蘭、丹麥、英國、巴西等國家禁用，大規模商業化使用受限。
發明內容
為解決上述問題，本發明公開了一種水系有機氧化還原液流電池。技術方案如下：
一種水相-有機氧化還原液流電池，包括電極、隔膜和電解液，電極為碳氈或碳紙，隔膜為陰離子交換膜或多孔膜，電解液包括正極活性物質、負極活性物質、水和支持電解質，所述正極活性物質為具有六元四甲基環狀氮氧自由基化合物，所述負極活性物質為乙撐-聯吡啶類化合物。
進一步地，所述具有六元四甲基環狀氮氧自由基化合物中包括含1～4個式(1)基團的氧化還原活性組分，優選地1～3個，式(1)的結構式如下：
其中，R1、R2彼此獨立地是OH、COOH、COONa、COOK、COONH4、PO3H、PO3Na、PO3K、PO3NH4、SO3H、SO3Na、SO3K、SO3NH4、O(CH2)m?N(CH3)3+、N(CH3)3+、N(CH3)2+(CH2)nN(CH3)3+、CH2N(CH3)3+、CH2N(CH3)2+(CH2)p?N(CH3)3+或(CH2OCH2)qCH2OH，其中，m、n、p、q彼此獨立地表示為1～9的任一自然數。。
進一步地，所述乙撐-聯吡啶類化合物中包括含1～4個式(2)基團的氧化還原活性組分，優選地1～3個，式(2)的結構式如下：
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