【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，具体涉及一种适用于海上风电的非对称储能设备的设计及应用。
技术介绍
1、随着清洁能源的高速发展，锂离子电池在电动汽车以及手机、笔记本电脑等便携式电子设备中得到了广泛的应用，然而市场上的锂离子电池电解液多数使用可燃有机溶剂导致新能源车的自燃事故屡见不鲜，水系电池作为一种价格低廉、安全环保的新能源体系正在得到广泛的关注和应用。目前，镍是电动汽车电池领域开发制造中关键的原材料。研究表明，目前全球总共接近有3亿吨镍储量，且红土镍矿和含硫镍矿都可以用于生产符合电池品级的原材料，中国、日本、澳大利亚、马达加斯加、加拿大等国家和地区都已开始采用红土镍矿作为电池品级镍原材料提炼的主要来源，现在的镍储量可以充分满足未来电池行业的发展需求，同时也可以满足整个价值链体系对镍的实际需求。镍离子作为一种离子半径仅有69 pm小的离子能高效地在电池中储能，甚至拥有比锂离子更高效的储能机理。普鲁士蓝及其类似物作为一种可靠的正极材料已经得到了广泛的认可，但其对称的配位结构造成其立方结构的空隙不大，这使得对称结构的普鲁士蓝类似物的离子储存效率一直不高。为此，我们设计了一种非对称结构的普鲁士蓝使得材料结构中含有较大的空隙为离子存储提供空间。镍在电池里的应用主要是镍氢电池，之前全球只有不到4%的镍被用来生产电池，但由于镍氢电池的能量密度远不如锂电池，特别是在新能源车用的电池中，镍氢电池正在被替代，只有少数油电混动车还在使用。而在三元锂电池中，镍只以镍钴锰酸锂等化合物形式存在于电池的正极材料里，与不锈钢生产相比电池用的镍不多，因此目前不可能因为需求旺盛
2、目前国内外缺少针对非对称体系普鲁士蓝类似物电极材料的研究，国内材料市场领域也缺乏对非对称体系结构在水系电池中的经验，因此，提供有效的非对称体系水系电池以及推广应用是继续解决安全能源市场紧缺的关键性问题。
技术实现思路
1、针对
技术介绍
中的问题，本专利技术的目的在于提供一种构建非对称水系电池方法和应用，该方法能够帮助高效利用镍离子构建快速存储的水系镍离子电池。
2、一种适用于海上风电的非对称储能设备的设计及应用，包括以下步骤：
3、（1）将原材料配成溶液滴定混合，将沉淀离心干燥；
4、（2）将干燥后的材料研磨后加入适量的添加剂，涂敷在碳纸表面；
5、（3）干燥后将其固定在正极，同时装配水系镍离子电池；
6、根据权利要求1步骤（1）中，所述的原材料为亚铁氰化钾、亚铁氰化钠、硫酸锌、氯化锌、硝酸锌；电极材料包括电池中的正极和负极材料，其中负极材料包括铂金属、石墨、li4ti5o12，硅材料，正极材料包括普鲁士蓝类似物材料如k2zn3[fe(cn)6]，zn3[fe(cn)6]。
7、根据权利要求1步骤（1）中，所述的正极材料与电极材料按照一定的质量比例，所述的正极材料与负极材料的质量比范围为2~4:1，优选质量比为2:1；亚铁氰化钾与亚铁氰化钠浓度范围0.01 m-0.1 m，优选浓度0.01 m；硫酸锌、氯化锌和硝酸锌为0.01 m-0.1 m；乙炔黑与ptfe质量比为1:1。
8、步骤（1）中，滴定过程是将k4fe(cn)6或k3fe(cn)6以每秒1滴的恒定速率滴入znso4中。
9、步骤（1）中，所述的滴定过程使用滴定管滴定，滴定速率为600r/min。
10、步骤（1）中，离心过程需要使用3次蒸馏水和1次无水乙醇清洗沉淀。
11、步骤（1）中，干燥过程需要在60-80℃的环境中脱水。
12、步骤（2）中，所述的添加剂为乙炔黑和ptfe。
13、步骤（2）中，在碳纸表面涂覆面积不超过1/2。
14、步骤（3）中，电解液为饱和的乙酸镍溶液。
15、本专利技术针对水系镍离子非对称结构电池材料的方法及应用。本专利技术具有以下两个优点：非对称结构的普鲁士蓝类似物结构空隙大，有力与离子快速高倍率储能；镍离子的半径较小，可以实现高效地存储。
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1.一种适用于海上风电的非对称储能设备的设计及应用，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1步骤（1）中，所述的原材料为亚铁氰化钾、亚铁氰化钠、硫酸锌、氯化锌、硝酸锌。
3.根据权利要求1步骤（1）中，所述的正极材料与电极材料按照一定的质量比例，所述的正极材料与负极材料的质量比范围为2~4:1，优选质量比为2:1；亚铁氰化钾与亚铁氰化钠浓度范围0.01 M-0.1 M，优选浓度0.01 M；硫酸锌、氯化锌和硝酸锌为0.01 M-0.1 M；乙炔黑与PTFE质量比为1:1。
4.步骤（1）中，滴定过程是将K4Fe(CN)6或K3Fe(CN)6以每秒1滴的恒定速率滴入ZnSO4中。
5.步骤（1）中，所述的滴定过程使用滴定管滴定，滴定速率为600r/min。
6.步骤（1）中，干燥过程需要在60-80℃的环境中脱水。
7.步骤（2）中，所述的添加剂包括但不仅限于乙炔黑和PTFE，还包括super P、PVDF。
8.步骤（3）中，水系电池的装配不仅限于水系镍离子电池、钠离子电池、钾离子电池等等。
...【技术特征摘要】
1.一种适用于海上风电的非对称储能设备的设计及应用，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1步骤（1）中，所述的原材料为亚铁氰化钾、亚铁氰化钠、硫酸锌、氯化锌、硝酸锌。
3.根据权利要求1步骤（1）中，所述的正极材料与电极材料按照一定的质量比例，所述的正极材料与负极材料的质量比范围为2~4:1，优选质量比为2:1；亚铁氰化钾与亚铁氰化钠浓度范围0.01 m-0.1 m，优选浓度0.01 m；硫酸锌、氯化锌和硝酸锌为0.01 m-0.1 m；乙炔黑与ptfe质量比为1:1。
4.步骤（1）中，滴定过程是将k4fe(cn)6或k3fe(cn)6以每秒1滴的恒定速率滴入znso4中。
5.步骤（1）中，所述的滴定...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩雪，陈勇，赵纪辰，任文静，舒杰，章理远，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：发明
国别省市：
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