本发明专利技术涉及大规模储能液流电池技术，特别是一种液流电池正极用铁基离子液体电解液及其制备方法，属于电化学储能领域。本发明专利技术的关键在于铁基离子液体既是溶剂又是活性物质，并且铁元素与作为溶剂的铁基离子液体的摩尔比为(1‑3):1。这远远超过了水介质铁电解液中铁元素与溶剂水的摩尔比(1：28)。因而以铁基离子液体为正极电解液的非水介质液流电池体系均要比相应的水介质体系的能量密度大得多，一般前者是后者的3倍以上。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及大规模储能液流电池技术，特别是，属于电化学储能领域。本专利技术的关键在于铁基离子液体既是溶剂又是活性物质，并且铁元素与作为溶剂的铁基离子液体的摩尔比为(1?3):1。这远远超过了水介质铁电解液中铁元素与溶剂水的摩尔比(1：28)。因而以铁基离子液体为正极电解液的非水介质液流电池体系均要比相应的水介质体系的能量密度大得多，一般前者是后者的3倍以上。【专利说明】-种液流电池正极用铁基离子液体电解液及其制备方法
本专利技术设及大规模储能液流电池技术，特别是一种液流电池正极用铁基离子液体 电解液及其制备方法，属于电化学储能领域。
技术介绍
液流电池是一种能大规模储能的电化学系统。它具有与常规电池不同的电池结 构，其活性物质不在电极上，而是在电解液中；运种结构特点与燃料电池类似，但生产制造 成本低于燃料电池，生产工艺较铅酸电池和燃料电池相对简单。液流电池可深度放电、能量 效率高、功率可达兆瓦级，应用领域十分广阔，可作为应急备用电源，新能源发电系统的配 套储能装置，W及电网调峰等，在大规模储能领域具有超过裡离子电池和儀氨电池的性价 比优势。水介质锋铁液流电池，由于活性物质在水溶剂中溶解度的限制致使其能量密度难 W进一步提化能量密度一般在50Wh/LW下，不能满足人们日益增长的对储能电池高能量 密度的需求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供。 本专利技术的技术方案： -种液流电池正极用铁基离子液体电解液，由1-甲基，3-丙基咪挫铁氣=氣乙酸 盐和氣化钢组成，氣化钢在电解液中的质量百分含量为〇.5%-10%; 所述的1-甲基，3-丙基咪挫铁氣=氣乙酸盐既是溶剂又是活性物质，其结构式如 下：[000引 其中 n = l-3。 -种液流电池正极用铁基离子液体电解液的制备方法，包括W下步骤： A、把氣化亚铁放入烧杯中，置于40-60°C烘箱中6-18小时； B、将步骤A所得氣化亚铁研磨至500-1000目，置于40-60°C烘箱中2-6小时； C、将步骤B所得氣化亚铁加入到1-甲基，3-丙基咪挫=氣乙酸盐中，氣化亚铁与1-甲基，3-丙基咪挫S氣乙酸盐的摩尔比为（1-3):1;同时加入500-1000目的氣化钢，不断揽 拌2-5小时，即得所需电解液，其中氣化钢占电解液总质量的0.5-10%。[001引本专利技术使用氣化亚铁与1-甲基，3-丙基咪挫立氣乙酸盐反应生成1-甲基，3-丙基 咪挫铁氣=氣乙酸盐。电解液的成分是1-甲基，3-丙基咪挫铁氣=氣乙酸盐和氣化钢。氣化 钢在电解液中的质量百分含量为0.5-10%。本专利技术的电解液可W与非水介质锋基离子液体搭配形成锋铁基离子液体液流电 池体系。 本专利技术的关键在于铁基离子液体既是溶剂又是活性物质，并且铁元素与作为溶剂 的铁基离子液体的摩尔比为（1-3): 1。运远远超过了水介质铁电解液中铁元素与溶剂水的 摩尔比（1:28)。因而W铁基离子液体为正极电解液的非水介质液流电池体系均要比相应的 水介质体系的能量密度大得多，一般前者是后者的3倍W上。氣化钢有利于增强电池内部的 离子导电能力。【附图说明】 图1为W本专利技术的铁基离子液体电解液作为正极电解液的单体电池结构示意图。【具体实施方式】 下面通过具体实施例对本专利技术作进一步详述，但不应理解为是对本专利技术的限定， 根据本专利技术的内容，做出其它多种形式的修改、替换所实现的技术均属于本专利技术的范围。实 施例中NaF的含量为质量百分含量，实施例4、5、6为W本专利技术的铁基离子液体电解液作为正 极电解液的单体电池的性能参数。[001引实施例1: 配制100克1-甲基，3-丙基咪挫铁氣S氣乙酸盐离子液体(n= 1)+0.5%化F电解 液。 首先称取35.03克氣化亚铁，放在250mL烧杯中，置于60°C烘箱中6小时;然后将氣 化亚铁研磨到1000目，置于60°C烘箱中2小时;最后称取67.47克1-甲基，3-丙基咪挫=氣乙 酸盐离子液体，移入烧杯中；往烧杯中加入上述烘干的氣化亚铁，充分反应;加0.50克500目 氣化钢，揽拌2小时；即得所需配制的电解液。 实施例2: 配制100克1-甲基，3-丙基咪挫铁氣；氣乙酸盐离子液体(n = 2)W%NaF电解液。 首先称取51.27克氣化亚铁，放在250mL烧杯中，置于40°C烘箱中18小时;然后将氣 化亚铁研磨到500目，置于40°C烘箱中6小时；最后称取48.73克1-甲基，3-丙基咪挫S氣乙 酸盐离子液体，移入烧杯中；往烧杯中加入上述烘干的氣化亚铁，充分反应;加5克1000目氣 化钢，揽拌5小时；即得所需配制的电解液。 实施例3: 配制100克1-甲基，3-丙基咪挫铁氣S氣乙酸盐离子液体(n = 3)+10%NaF电解液。 首先称取57.88克氣化亚铁，放在250mL烧杯中，置于50°C烘箱中12小时;然后将氣 化亚铁研磨到800目，置于50°C烘箱中4小时；最后称取37.13克1-甲基，3-丙基咪挫=氣乙 酸盐离子液体，移入烧杯中；往烧杯中加入上述烘干的氣化亚铁，充分反应;加10克800目氣 化钢，揽拌3小时；即得所需配制的电解液。 实施例4:阴离子交换膜将电池的正负极室隔开；W碳拉做正、负极，二者的表观面积均为 20cm2。负极电解液为100克1-甲基，3-丙基咪挫锋氣S氣乙酸盐离子液体(n=l)巧％^F溶 液，正极电解液为200克1 -甲基，3-丙基咪挫铁氣S氣乙酸盐离子液体(n = 1)巧％ 溶液。 充放电电流为200mA，电解液流速为5mL/min。电池的能量密度为106Wh/L，是水介质锋铁液 流电池能量密度(35Wh/L)的3.03倍。 实施例5: 阴离子交换膜将电池的正负极室隔开；W碳拉做正、负极，二者的表观面积均为 20cm2。负极电解液为100克1-甲基，3-丙基咪挫锋氣；氣乙酸盐离子液体(n = 2)+0.5%化F 溶液，正极电解液为200克1-甲基，3-丙基咪挫铁氣=氣乙酸盐离子液体(n = 2)+10 %NaF溶 液。充放电电流为200mA，电解液流速为5mL/min。电池的能量密度为166Wh/L，是水介质锋铁 液流电池能量密度(35Wh/L)的4.74倍。 实施例6: 阴离子交换膜将电池的正负极室隔开；W碳拉做正、负极，二者的表观面积均为 20cm2。负极电解液为100克1-甲基，3-丙基咪挫锋氣S氣乙酸盐离子液体(n = 3) + 10%化F 溶液，正极电解液为200克1-甲基，3-丙基咪挫铁氣S氣乙酸盐离子液体(n = 3)巧％^F溶 液。充放电电流为200mA，电解液流速为5mL/min。电池的能量密度为213Wh/L，是水介质锋铁 液流电池能量密度(35Wh/L)的6.09倍。【主权项】1. 一种液流电池正极用铁基离子液体电解液，其特征是：由1-甲基，3-丙基咪唑铁氟三 氟乙酸盐和氟化钠组成，氟化钠在电解液中的质量百分含量为0.5% -10%; 所述的1-甲基，3-丙基咪唑铁氟三氟乙酸盐既是溶剂又是活性物质，其结构式如下：其中n= 1-3。2. 根据权利要求1所述的一种液流电池正极用铁基离子液体电解液，其特征是:所述的 1- 甲基，3-丙基咪唑铁氟三氟乙酸盐由氟化亚铁与1-甲基，3-丙基咪唑三氟乙酸盐按摩尔 比（1-3):1配制。3. 制备权利本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种液流电池正极用铁基离子液体电解液，其特征是：由1‑甲基,3‑丙基咪唑铁氟三氟乙酸盐和氟化钠组成，氟化钠在电解液中的质量百分含量为0.5％—10％；所述的1‑甲基,3‑丙基咪唑铁氟三氟乙酸盐既是溶剂又是活性物质，其结构式如下：其中n＝1‑3。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：谢志鹏，杨斌，曾敏，陈程，
申请(专利权)人：江西理工大学，
类型：发明
国别省市：江西;36
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