基于盐穴的水相体系有机液流电池系统技术方案

技术编号:20728732 阅读:36 留言:0更新日期:2019-03-30 18:53
本发明专利技术公开了一种基于盐穴的水相体系有机液流电池系统,包括:两个电解液储液库,电解液储液库为盐矿开采后形成的具有物理溶腔的盐穴,溶腔内有电解液,电解液包括正极活性物质、负极活性物质和支持电解质,正极活性物质为亚铁氰化钾或钠/铁氰化钾或钠类化合物;负极活性物质为咯嗪类化合物或核黄素及其衍生物,正极活性物质和负极活性物质以本体形式直接溶解或分散在以水为溶剂的体系中,支持电解质溶解于体系中;液流电池堆,液流电池堆分别与两个电解液储液库连通。该基于盐穴的水相体系有机液流电池系统不仅具有成本低、安全性能高、充放电性能稳定、活性材料溶解度高等优点,还能够解决大规模电化学能源储存,充分利用一些废弃的盐穴资源。

【技术实现步骤摘要】
基于盐穴的水相体系有机液流电池系统
本专利技术属于液流电池领域,具体涉及一种基于盐穴的水相体系有机液流电池系统,该系统可应用于大规模化学储能。
技术介绍
随着人类经济快速发展,环境污染和能源短缺等问题日益加剧,促使世界各国广泛得开发利用风能、太阳能、潮汐能等可再生能源。然而这些可再生能源具有不连续、不稳定、受地域环境限制和并网难的特性,导致其利用率低,弃风弃光率高,浪费资源。因此需要大力发展可与其配合使用的高效、廉价、安全可靠的储能技术。在各种电化学储能策略中,相对于静态电池比如锂离子电池和铅酸电池,液流电池(RedoxFlowBatteries,RFBs)有几个特别的技术优点,最适于大规模(兆瓦/兆瓦时)的电化学能源储存,比如相对独立的能量和功率控制、大电流大功率运行(响应快)、安全性能高(主要是指不易燃烧和爆炸)等。目前国内很流行的一个储能项目就是钒液流电池,中国是钒矿的自然储存大国,短期而言,用于钒液流电池的钒原料不是问题。但考虑到全球范围内有限的钒矿资源以及高的钒矿价格(V2O5,$20/kg),钒液流电池的普及和长期使用都很难实现。钒液流电池以及锌溴液流电池都是传统的液流电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于盐穴的水相体系有机液流电池系统,其特征在于,包括:两个电解液储液库,两个所述电解液储液库间隔开相对设置,所述电解液储液库为盐矿开采后形成的具有物理溶腔的盐穴,所述溶腔内储存有电解液,所述电解液包括正极活性物质、负极活性物质和支持电解质,所述正极活性物质为亚铁氰化钾或钠/铁氰化钾或钠类化合物;所述负极活性物质为咯嗪类化合物或核黄素及其衍生物,所述正极活性物质和负极活性物质以本体形式直接溶解或分散在以水为溶剂的体系中且分别存储于两个所述盐穴中,所述支持电解质溶解于所述体系中;液流电池堆,所述液流电池堆分别与两个所述电解液储液库连通;所述液流电池堆包括:电解池槽体,电解池槽体内充入所述电...

【技术特征摘要】
1.一种基于盐穴的水相体系有机液流电池系统,其特征在于,包括:两个电解液储液库,两个所述电解液储液库间隔开相对设置,所述电解液储液库为盐矿开采后形成的具有物理溶腔的盐穴,所述溶腔内储存有电解液,所述电解液包括正极活性物质、负极活性物质和支持电解质,所述正极活性物质为亚铁氰化钾或钠/铁氰化钾或钠类化合物;所述负极活性物质为咯嗪类化合物或核黄素及其衍生物,所述正极活性物质和负极活性物质以本体形式直接溶解或分散在以水为溶剂的体系中且分别存储于两个所述盐穴中,所述支持电解质溶解于所述体系中;液流电池堆,所述液流电池堆分别与两个所述电解液储液库连通;所述液流电池堆包括:电解池槽体,电解池槽体内充入所述电解液;两个极板,两个所述极板相对设置;电池隔膜,所述电池隔膜位于所述电解池槽体内,所述电池隔膜将所述电解池槽体分隔为与一所述电解液储液库连通的阳极区和与另一所述电解液储液库连通的阴极区,一所述极板设于所述阳极区,另一所述极板设于所述阴极区,所述阳极区内具有包括所述正极活性物质的正极电解液,所述阴极区内具有包括所述负极活性物质的负极电解液,所述电池隔膜能够供所述支持电解质穿透,阻止所述正极活性物质和所述负极活性物质穿透;循环管路,所述循环管路将一所述电解液储液库内的电解液输入或输出所述阳极区,所述循环管路将另一所述电解液储液库内的电解液输入或输出所述阴极区;循环泵,所述循环泵设于所述循环管路,通过所述循环泵使所述电解液循环流动供给。2.根据权利要求1所述的基于盐穴的水相体系有机液流电池系统,其特征在于,所述正极活性物质的浓度为0.05mol·L-1~3.0mol·L-1,所述负极活性物质的浓度为0.05mol·L-1~4.0mol·L-1。3.根据权利要求1所述的基于盐穴的水相体系有机液流电池系统,其特征在于,所述电解液储液库为密封容器。4.根据权利要求1所述的基于盐穴的水相体系有机液流电池系统,其特征在于,所述电解液储液库内通入惰性气体进行保护。5.根据权利要求4所述的基于盐穴的水相体系有机液流电池系统,其特征在于,所述保护气体为氮气或氩气。6.根据权利要求1所述的基于盐穴的水相体系有机液流电池系统,其特征在于,所述电池隔膜为聚合物多孔膜,孔径为10nm~300nm。7.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐俊辉韩俊甜崔耀星苏志俊李丹马旭强陈留平
申请(专利权)人:中盐金坛盐化有限责任公司
类型:发明
国别省市:江苏,32

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