一种锰螯合物的正极电解液及液流电池制造技术

技术编号:40055281 阅读:21 留言:0更新日期:2024-01-16 21:50
本发明专利技术公开了一种锰螯合物的正极电解液及液流电池。所述正极电解液包括锰离子及与其螯合的多齿配位体;所述锰离子为Mn<supgt;2+</supgt;、Mn<supgt;3+</supgt;、和Mn<supgt;4+</supgt;中的一种或多种;所述多齿配位体具有氨基和/或次氮基以及羟基和/或羧基,且包括的氨基、次氮基、羟基以及羧基的数量之和为4或以上;所述正极电解液的PH值大于等于13。本发明专利技术通过多齿配体对锰离子的强螯合作用,一方面大幅提升了三价锰的稳定性从而避免了传统酸性锰正极电解液中三价锰歧化产生二价锰和四价二氧化锰沉淀的问题,另一方面优化了锰离子在二价、三价以及四价之间的电化学活性和可逆性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于液流电池领域,更具体地,涉及一种锰螯合物的正极电解液及液流电池


技术介绍

1、液流电池作为一种大规模储能的代表性技术之一,近年来得到人们的广泛关注与研究。目前较成熟的体系有全钒及铁铬液流电池,其中全钒液流电池已经处于快速产业化阶段,在国内外实施了多项储能应用示范和商业化应用项目。当前,全钒液流电池过高的价格以及钒资源的不足决定了钒电池难以大规模商业化。另一方面,全钒液流电池和铁铬液流电池仍然存在串液问题,且难以从根本上解决。这使得全钒液流电池需要定期维护再生,运营维护费用较大;铁铬液流电池则使用对称电解液来规避串液问题,但这直接导致能量密度降为原来的一半,仅为7-15 wh/l。

2、基于此,目前人们针对多种液流电池体系进行了广泛的深入研究,其中基于无机金属活性物质的体系由于其低成本、高稳定性、简易反应机制等优点受到工业界的青睐。锰作为一种极低成本的金属材料,具有多种价态可进行反应,从而具备了高能量密度的潜在优势,但是游离的锰离子在反应过程中易生成不稳定的三价锰离子,三价锰在溶液中不可逆歧化产生稳定的二价锰和四价二氧化锰沉淀,这本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种锰螯合物的正极电解液,其特征在于,包括锰离子及与其螯合的多齿配位体;

2. 如权利要求1所述的正极电解液,其特征在于,所述锰离子的浓度为0.1~2.5 mol/L。

3.如权利要求1所述的正极电解液,其特征在于,所述多齿配体为三乙醇胺、三异丙醇胺、3-[N-N-双(2-羟乙基)氨基]-2-羟基丙磺酸、三(羟甲基)氨基甲烷、二(2-羟乙基)氨基三(羟甲基)甲烷、N,N,N'N'-四(2-羟乙基)乙二胺、N,N,N',N'-四(2-羟丙基)乙二胺中的一种或多种。

4.如权利要求1所述的正极电解液,其特征在于,所述锰离子与所述多齿配体的比例为1:(1...

【技术特征摘要】

1.一种锰螯合物的正极电解液,其特征在于,包括锰离子及与其螯合的多齿配位体;

2. 如权利要求1所述的正极电解液,其特征在于,所述锰离子的浓度为0.1~2.5 mol/l。

3.如权利要求1所述的正极电解液,其特征在于,所述多齿配体为三乙醇胺、三异丙醇胺、3-[n-n-双(2-羟乙基)氨基]-2-羟基丙磺酸、三(羟甲基)氨基甲烷、二(2-羟乙基)氨基三(羟甲基)甲烷、n,n,n'n'-四(2-羟乙基)乙二胺、n,n,n',n'-四(2-羟丙基)乙二胺中的一种或多种。

4.如权利要求1所述的正极电解液,其特征在于,所述锰离子与所述多齿配体的比例为1:(1~3)。

5. 如权利要求1所述的正极电解液,其特征在于,所述正...

【专利技术属性】
技术研发人员:段将将刘沛郭锦华汪林锋孟锦涛
申请(专利权)人:华中科技大学
类型:发明
国别省市:

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