一种含氯儿茶酚基液流电池电解液制造技术

本发明专利技术属于储能液流电池技术领域，特别涉及一种含氯儿茶酚基液流电池电解液。在含氯儿茶酚基液流电池电解液中，活性物质为儿茶酚基物质，含氯物质作为支持电解质，电解液中氯离子浓度为3mol

【技术实现步骤摘要】
一种含氯儿茶酚基液流电池电解液


[0001]本专利技术属于储能液流电池
，特别涉及一种含氯儿茶酚基液流电池电解液。

技术介绍

[0002]随着化石能源的枯竭和环境污染问题的加剧，风能、太阳能等可再生能源发电技术受到人们的青睐，稳定安全的储能系统开发成为亟待解决的技术。液流电池由于具有系统容量和功率相互独立可调、响应迅速、安全可靠、循环寿命长和易维护等突出优势而成为规模化储能中最有发展前景的技术之一。有机氧化还原液流电池除具有液流电池特点外，还具有地球资源丰富、结构可调的优点，受到越来越多的关注。
[0003]电解液是液流电池的核心材料，其稳定性决定了电池的使用寿命。有机物在电化学过程中往往会发生分解、聚合等副反应，大大降低了电池的可用容量，甚至造成电池失效。儿茶酚基电解液具有电化学活性好、溶解度高、能量密度高、成本低等优点，但是在电化学过程中容易发生聚合副反应，使电池可用容量迅速衰减，减少电池寿命，限制了其在液流电池中的大规模应用。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术不足，本专利技术的目的在于提供一种含氯儿茶酚基液流电池电解液，可以提高儿茶酚基活性物质稳定性。
[0005]本专利技术的技术方案是：
[0006]一种含氯儿茶酚基液流电池电解液，在儿茶酚基液流电池电解液中，活性物质为儿茶酚基物质，添加含氯离子物质的支持电解质，电解液中氯离子的摩尔浓度为3mol
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～15mol
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L-1
。
[0007]所述的含氯儿茶酚基液流电池电解液，含氯离子物质为盐酸、次氯酸、氯化钠、氯化钾、氯化铵中的一种或两种以上。
[0008]所述的含氯儿茶酚基液流电池电解液，儿茶酚基物质为二苯酚、多巴胺、肾上腺素、异丙肾上腺素、去氧肾上腺素及其盐中的一种或两种以上。
[0009]所述的含氯儿茶酚基液流电池电解液，电解液中，儿茶酚基物质的摩尔浓度为0.1mol
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～4mol
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[0010]所述的含氯儿茶酚基液流电池电解液，优选的，电解液中氯离子的摩尔浓度为6mol
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～12mol
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[0011]所述的含氯儿茶酚基液流电池电解液，优选的，电解液中含氯离子物质为摩尔浓度12mol
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的盐酸。
[0012]所述的含氯儿茶酚基液流电池电解液，优选的，电解液中含氯离子物质为摩尔浓度6mol
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的盐酸与饱和氯化铵。
[0013]本专利技术的设计思想是：
[0014]针对现有有机液流电池稳定性差，容量衰减快、循环寿命短的不足，本专利技术提出一种提高儿茶酚基活性物质稳定性的含氯电解液及其在液流电池中应用。本专利技术提出的儿茶酚基含氯电解液电化学活性好、稳定性高、成本低廉、无毒无污染。相比于不含氯电解液，一定浓度的含氯电解液可抑制儿茶酚基活性物质的副反应，有效增强电解液稳定性，提高液流电池的容量保留率，提升电池的使用寿命。
[0015]本专利技术的优点及有益效果为：
[0016]本专利技术使用含氯物质作为支持电解质，有效提高儿茶酚基电解液的稳定性，应用在液流电池中可提高电池的容量保留率，延长电池寿命。本专利技术具有操作简单、成本低廉、可应用构建高稳定性、长寿命的液流电池体系。
附图说明
[0017]图1为本专利技术儿茶酚类液流电池连接示意图。图中，1正极储液罐；2负极储液罐；3隔膜；4电极一；5电极二；6集流体一；7集流体二；8泵一；9泵二。
[0018]图2为根据本专利技术实施例2的多巴胺/钒液流电池充放电曲线。图中，纵坐标Cell potential代表电池电压(V)。
[0019]图3为根据本专利技术实施例1中不含氯电解液的多巴胺/钒液流电池循环容量和库伦效率图。图中，横坐标Cycle number代表循环次数，左纵坐标Capacity代表容量(mAh)，右纵坐标Coulombic efficiency代表库伦效率(％)。其中，Charge Capacity为充电容量，Discharge Capacity为放电容量。
[0020]图4为根据本专利技术实施例1中含氯电解液的多巴胺/钒液流电池循环容量和库伦效率图。图中，横坐标Cycle number代表循环次数，左纵坐标Capacity代表容量(mAh)，右纵坐标Coulombic efficiency代表库伦效率(％)。其中，Charge Capacity为充电容量，Discharge Capacity为放电容量。
[0021]图5为根据本专利技术实施例2中含氯电解液的多巴胺/钒液流电池循环容量和库伦效率图。图中，横坐标Cycle number代表循环次数，左纵坐标Capacity代表容量(mAh)，右纵坐标Coulombic efficiency代表库伦效率(％)。其中，Charge Capacity为充电容量，Discharge Capacity为放电容量。
[0022]图6为根据本专利技术实施例3中含氯电解液的多巴胺/钒液流电池循环容量和库伦效率图。图中，横坐标Cycle number代表循环次数，左纵坐标Capacity代表容量(mAh)，右纵坐标Coulombic efficiency代表库伦效率(％)。其中，Charge Capacity为充电容量，Discharge Capacity为放电容量。
[0023]图7为根据本专利技术实施例4中含氯电解液的多巴胺/钒液流电池循环容量和库伦效率图。图中，横坐标Cycle number代表循环次数，左纵坐标Capacity代表容量(mAh)，右纵坐标Coulombic efficiency代表库伦效率(％)。其中，Charge Capacity为充电容量，Discharge Capacity为放电容量。
具体实施方式
[0024]在具体实施过程中，根据本专利技术的一个实施例的含氯儿茶酚基液流电池简要结构如图1所示，电池充放电曲线如图2所示，不同电解液组分产生的电池性能如图3～7所示。
[0025]如图1所示，含氯儿茶酚基液流电池主要包括正极储液罐1、负极储液罐2、隔膜3、电极一4、电极二5、集流体一6、集流体二7、泵一8、泵二9，其简要结构和充放电原理如下：
[0026]正极储液罐1的底部通过管路(该管路上设置泵一8)与电极一4的底部相连接，正极储液罐1的顶部通过管路与电极一4的顶部相连接，电极一4的外侧与集流体一6紧密接触连接，形成液流电池的正极。负极储液罐2的底部通过管路(该管路上设置泵二9)与电极二5的底部相连接，负极储液罐2的顶部通过管路与电极二5的顶部相连接，电极二5的外侧与集流体二7紧密接触连接，形成液流电池的负极。液流电池的正极与液流电池的负极之间设置隔膜3，电极一4、电极二5的内侧之间分别与隔膜3的两侧紧密接触连接，正极储液罐1内装有儿茶酚类正极本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含氯儿茶酚基液流电池电解液，其特征在于，在儿茶酚基液流电池电解液中，活性物质为儿茶酚基物质，添加含氯离子物质的支持电解质，电解液中氯离子的摩尔浓度为3mol
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～15mol
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。2.按照权利要求1所述的含氯儿茶酚基液流电池电解液，其特征在于，含氯离子物质为盐酸、次氯酸、氯化钠、氯化钾、氯化铵中的一种或两种以上。3.按照权利要求1所述的含氯儿茶酚基液流电池电解液，其特征在于，儿茶酚基物质为二苯酚、多巴胺、肾上腺素、异丙肾上腺素、去氧肾上腺素及其盐中的一种或两种以上。4.按照权利要求1所述的含氯儿茶酚基液流电池电解液，其特征在于，电解液中，儿茶酚基物质的摩尔浓度为0.1mol

【专利技术属性】
技术研发人员：唐奡，刘全兵，李享容，严川伟，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：