一种抑制全钒液流电池容量衰减及在线恢复容量的方法技术

本发明专利技术涉及电化学储能领域，具体是指一种抑制全钒液流电池容量衰减及在线恢复容量的方法。针对全钒液流电池运行过程中电解液从负极逐渐迁移至正极导致的电池容量衰减问题，本发明专利技术采用使全钒液流电池电解液从正极流向负极的膜如：PBI基离子交换膜或其它阴离子交换膜或多孔膜(如：Celgard、Daramic、PE和PVDF基多孔膜等)，将其接在电池外的管路中或者与Nafion系列质子交换膜在电堆中混合使用，并通过调整PBI基离子交换膜或其它阴离子交换膜或多孔膜与Nafion系列膜的比例实现抑制全钒液流电池容量衰减及恢复其容量的目的。在未经优化的情况下，本发明专利技术可以将全钒液流电池的容量衰减速率降低为原来的41.62％，并且可以在不终止电池运行的情况下大幅恢复其放电容量(75.89％)。(75.89％)。

A method of restraining capacity decay and online capacity recovery of vanadium flow battery

【技术实现步骤摘要】
一种抑制全钒液流电池容量衰减及在线恢复容量的方法


[0001]本专利技术涉及电化学储能领域，具体是指一种抑制全钒液流电池容量衰减及在线恢复容量的方法。

技术介绍

[0002]近年来，为应对温室效应和全球变暖现象，全球各国政府及各行各业纷纷提出降低碳排放的要求，中国作为能源消耗大国更是提出到2030年前实现碳达峰的目标。因此，大幅提升清洁可再生能源如风能、太阳能发电在耗电总量中的占比显得尤为迫切。然而，风能、太阳能等可再生能源发电很不稳定，仅仅每年在中国因此弃置的风能和太阳能高达1000亿度。因此，建立安全、经济、高效的储能系统最大限度地将风能和太阳能发电储存起来变得非常有必要。全钒液流电池因其优异的安全性、超长的工作寿命和良好的电池性能在大型储能系统中展现出巨大的应用前景。目前，全钒液流电池中常用的离子交换膜是杜邦公司生产的Nafion系列质子交换膜。然而，由于不同价态的钒离子在Nafion膜内的扩散速度不同，导致全钒液流电池运行一段时间后会出现正负极电解液体积严重失衡，进而造成电池容量大幅降低的现象。虽然，上述正负极电解液体积失衡导致的容量衰本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抑制全钒液流电池容量衰减及在线恢复容量的方法，其特征在于，针对商业全钒液流电池长时间运行过程中正负极电解液体积严重失衡导致的容量大幅衰减问题，将PBI基离子交换膜或其它阴离子交换膜或多孔膜与Nafion系列质子交换膜在全钒液流系统中混合使用，实现抑制全钒液流电池容量衰减并在线恢复容量的目的。2.按照权利要求1所述的抑制全钒液流电池容量衰减及在线恢复容量的方法，其特征在于，通过调整Nafion系列质子交换膜与PBI基离子交换膜或其它阴离子交换膜或多孔膜的比例，抑制全钒液流电池容量衰减并在线恢复电池容量，多孔膜为Celgard、Daramic、PE或PVDF基多孔膜。3.按照权利要求2所述的抑制全钒液流电池容量衰减及在线恢复容量的方法，其特征在于，采用Nafion系列的一种质子交换膜，与PBI基离子交换膜或其它阴离子交换膜或多孔膜中的一种或两种以上混合使用；或者，采用Nafion系列的两种以上质子交换膜，与PBI基离子交换膜或其它阴离子交换膜或多孔膜中的一种或两种以上混合使用。4.按照权利要求3所述的抑制全钒液流电池容量衰减及在线恢复容量的方法，其特征在于，在全钒液流电池中，Nafion系列质子交换膜与PBI基离子交换膜或其它阴离子交换膜或多孔膜中的一种或两种以上混合使用时，二者的比例在运行过程中是固定的或变动的，最终目的都是实现抑制其容量衰减及在线恢复其容量。5.按照权利要求3所述的抑制全钒液流电池容量衰减及在线恢复容量的方法，其特征在于，在全钒液流电池中，与Nafion系列质子交换膜混合使用的PBI基离子交换膜或其它阴离子交换膜或多孔膜是一层单独使用，或者两层以上复合使用；两层以上复合使用时，采用PBI基离子交换膜或其它阴离子交换膜或多孔膜一种的两...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵天寿，范新庄，王振宇，
申请(专利权)人：香港科技大学，
类型：发明
国别省市：