具有在相反面上亲水性不同的电极的液流电池及其生产方法技术

技术编号:21519254 阅读:39 留言:0更新日期:2019-07-03 10:36
电化学电池,诸如存在于液流电池中的那些电化学电池,可以包括至少一个电极,所述电极的一个面比另一面更亲水。这种电极可以通过将对流流动的电解液循环导向电化学电池中的隔膜而减少寄生反应的发生率。包含电化学电池的液流电池可以包括:含有第一电极的第一半电池、含有第二电极的第二半电池和设置在所述第一半电池和第二半电池之间的隔膜,其中所述第一电极和第二电极各自具有彼此方向相反的第一面和第二面。所述第一电极和第二电极两者的第一面被设置为靠近所述隔膜。所述第一电极和第二电极中的至少一个的第一面比所述第二面更亲水。

Liquid flow battery with different hydrophilic electrodes on the opposite surface and its production method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有在相反面上亲水性不同的电极的液流电池及其生产方法相关申请的交叉引用不适用。关于联邦赞助的研究或开发的声明不适用。
本公开主要涉及储能,且更具体地涉及用于改善液流电池和相关电化学系统的性能的修改和技术。
技术介绍
诸如电池组、超级电容等的电化学储能系统已经被广泛地提议用于大规模储能应用。已经为此目的考虑了包括液流电池在内的多种电池组设计。与其它类型电化学储能系统相比,液流电池可以是有利的,特别是对于大规模应用而言,这是因为它们将功率密度参数和能量密度参数彼此解耦的能力。液流电池通常在相应的电解质溶液中包括负极和正极活性材料,所述电解质溶液分别流过在包含负电极和正电极的电化学电池中的膜或隔膜的相对面。在这里,术语“膜”和“隔膜”是同义词。液流电池通过在所述两个半电池内部发生的活性材料的电化学反应进行充电或放电。如本文中使用的,术语“活性材料”、“电活性材料”、“氧化还原活性材料”或其变体是同义词,是指在液流电池或类似电化学储能系统的工作期间(即,充电或放电过程中)经历氧化状态改变的材料。尽管液流电池具有用于大规模储能应用的重要前景,但是过去它们受困于次优的储能性能(例如,往返能量效率本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.液流电池,包括:含有第一电极的第一半电池,所述第一电极具有彼此方向相反的第一面和第二面;含有第二电极的第二半电池,所述第二电极具有彼此方向相反的第一面和第二面;和设置在所述第一半电池和第二半电池之间的隔膜;其中所述第一电极和第二电极两者的第一面被设置为邻近所述隔膜,且所述第一电极和第二电极中的至少一个的第一面比所述第二面更亲水。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.18 US 15/297,0711.液流电池,包括:含有第一电极的第一半电池,所述第一电极具有彼此方向相反的第一面和第二面;含有第二电极的第二半电池,所述第二电极具有彼此方向相反的第一面和第二面;和设置在所述第一半电池和第二半电池之间的隔膜;其中所述第一电极和第二电极两者的第一面被设置为邻近所述隔膜,且所述第一电极和第二电极中的至少一个的第一面比所述第二面更亲水。2.权利要求1的液流电池,其中所述第一电极和第二电极中的至少一个具有从所述隔膜向外降低的亲水性梯度。3.权利要求2的液流电池,其中所述亲水性梯度是阶梯式梯度。4.权利要求1的液流电池,其中所述第一电极和第二电极中的至少一个还包括以比在第一面上更大的程度沉积在第二面上的导电添加剂。5.权利要求1的液流电池,其中所述第一电极和第二电极中的至少一个包括碳电极。6.权利要求5的液流电池,其中所述第一电极和第二电极中的至少一个包括一起成层的第一碳布和第二碳布,使得所述第一碳布邻近所述隔膜,且所述第一碳布比所述第二碳布更亲水。7.权利要求5的液流电池,其中在第一面上以比在第二面上更大的程度对碳电极进行等离子体官能化,由此使得所述第一面更亲水。8.权利要求5的液流电池,其中在第二面上以比在第一面上更大的程度用多种疏水性分子对碳电极进行官能化,由此使得所述第一面更亲水。9.权利要求5的液流电池,其中在第一面上以比在第二面上更大的程度用多种亲水性分子对碳电极进行官能化,由此使得所述第一面更亲水。10.权利要求1的液流电池,其中所述第一电极和第二电极两者的第一面都比第二面更亲水。11.权利要求1的液流电池,所述液流电池还包括:与第一电极的第二面接触的第一双极板以及与第二电极的第二面接触的第二双极板。12.权利要求11的液流电池,其中所述第一双极板和第二双极板各自含有多个流动通道,其中所述多个流动通道被构造为向所述第一电极递送第一电解质溶液及向所述第二电极递送第二电解质溶液。13.一种方法,所述方法包括:提供具有彼此方向相反的第一面和第二面的导电材料,所述第一面比第二面更亲水;和形成电化学电池,所述电化学电池包括:含有第一电极的第一半电池;含有第二电极的第二半电池;和设置在所述第一半电池和第二半电池之...

【专利技术属性】
技术研发人员:杰里米·洛雷茨萨里瓦特萨瓦·文卡塔兰加·普拉纳姆海伦·伊丽莎白·万本舍特恩
申请(专利权)人:洛克希德马丁能源有限责任公司
类型:发明
国别省市:美国,US

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