System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种铁铬液流电池电解液及其制备方法技术_技高网

一种铁铬液流电池电解液及其制备方法技术

技术编号:40589282 阅读:5 留言:0更新日期:2024-03-12 21:49
本发明专利技术公开了一种铁铬液流电池电解液及其制备方法。所述铁铬液流电池电解液是在基础电解液基础上加入复合添加剂制成;所述复合添加剂为1,3丙二胺四乙酸和二乙烯三胺五乙酸按照摩尔比(1‑3):1混合的混合物或者为甲基磺酸铅和1‑辛烷硫醇按照摩尔比(2‑5):1混合的混合物;所述复合添加剂的总摩尔浓度为0.15‑0.60mol/L。本发明专利技术的铁铬液流电池电解液,通过优化添加剂组分,提高了铁铬液流电池的放电容量和能量效率,提高了大规模储能技术的能量利用率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于液流电池储能,具体涉及一种铁铬液流电池电解液及其制备方法


技术介绍

1、随着社会和经济的快速发展,电力能源已经成为人类社会生产和生活不可或缺的能源。解决能源危机,寻找并开发可再生的清洁能源,优化现有的能源结构,已经成为国际社会的普遍共识。可再生的清洁能源如风能、太阳能在发电过程中产生不稳定、间歇性等非稳态的电力输出,很容易对电网形成冲击,对电网提供的电能质量以及安全运行带来巨大隐患。通过采用大规模储能系统可以将风能、太阳能等产生的电能进行储存后,再通过人为干预,实现电力的稳定输出,提升电能质量,满足电网对可再生清洁能源发电的要求,并保证电网安全。

2、电化学储能技术不受地理位置等因素约束,具有设计灵活、规模易扩展、能量转换效率高等优点,成为人们研究的热点。部分电池储能技术如铅酸电池、锂离子电池、钠硫电池、液流电池已经展现出较好的应用前景。液流电池采用水溶液作为电解液,具有储能规模大、循环寿命长等显著优势,不仅可以满足大规模储能的要求,又能实现电网调峰调频等功能,被认为是电化学储能技术中最适合规模储能的技术。

3、液流电池是通过将电能转化成化学能,并将其储存在含有不同氧化还原电对的电解液中。铁铬电池中的电解液采用价格低廉的铁和铬离子作为活性物质,成本相对较低,使其成为液流电池技术的主要技术之一。然而,铁铬电池存在反应活性低、电解液析氢、电解液容易老化等诸多问题,急需对电解液的成分进行优化。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种铁铬液流电池电解液及其制备方法。

2、一种铁铬液流电池电解液,所述铁铬液流电池电解液是在基础电解液基础上加入复合添加剂制成;所述复合添加剂的总摩尔浓度为0.15-0.60mol/l。

3、优选的,所述复合添加剂的总摩尔浓度为0.30-0.50mol/l。

4、所述基础电解液的组成如下:铁离子0.5-2.0mol/l、铬离子0.5-2.0mol/l、氢离子1.0-3.5mol/l、氯离子2.0-20.0mol/l、余量为水。

5、所述复合添加剂为1,3丙二胺四乙酸和二乙烯三胺五乙酸按照摩尔比(1-3):1混合的混合物。

6、优选的,所述复合添加剂为1,3丙二胺四乙酸和二乙烯三胺五乙酸按照摩尔比2:1混合的混合物

7、所述复合添加剂为甲基磺酸铅和1-辛烷硫醇按照摩尔比(2-5):1混合的混合物。

8、优选的,所述复合添加剂为甲基磺酸铅和1-辛烷硫醇按照摩尔比4:1混合的混合物。

9、所述铁铬液流电池电解液的制备方法,按照如下步骤进行:

10、(1)将氯化铬加入盐酸溶液中,在60-80℃下搅拌形成均匀溶液;

11、(2)将氯化铁和氯化亚铁加入盐酸溶液中,在60-80℃下搅拌形成均匀溶液;

12、(3)将步骤(1)所得溶液与步骤(2)所得溶液混合,降温至室温,加入复合添加剂,搅拌形成均匀溶液,制得电解液。

13、所述盐酸的浓度为1.0-5.0mol/l。

14、所述氯化铁与氯化亚铁的摩尔比为(0.2-4.0):1。

15、本专利技术的有益效果:本专利技术的铁铬液流电池电解液,通过优化添加剂组分,提高了铁铬液流电池的放电容量和能量效率,提高了大规模储能技术的能量利用率。添加剂1,3丙二胺四乙酸和二乙烯三胺五乙酸作为络合剂,专利技术人推测其通过改变铁铬离子与络合剂之间的络合作用来提高铁铬离子电对的电化学活性,从而提升电池的放电容量和能量效率;添加剂甲基磺酸铅和1-辛烷硫醇,专利技术人推测其通过抑制析氢反应来提升电池的放电容量和能量效率。

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【技术保护点】

1.一种铁铬液流电池电解液,其特征在于,所述铁铬液流电池电解液是在基础电解液基础上加入复合添加剂制成;所述复合添加剂的总摩尔浓度为0.15-0.60mol/L。

2.根据权利要求1所述铁铬液流电池电解液,其特征在于,所述复合添加剂的总摩尔浓度为0.30-0.50mol/L。

3.根据权利要求1所述铁铬液流电池电解液,其特征在于,所述基础电解液的组成如下:铁离子0.5-2.0mol/L、铬离子0.5-2.0mol/L、氢离子1.0-3.5mol/L、氯离子2.0-20.0mol/L、余量为水。

4.根据权利要求1所述铁铬液流电池电解液,其特征在于,所述复合添加剂为1,3丙二胺四乙酸和二乙烯三胺五乙酸按照摩尔比(1-3):1混合的混合物。

5.根据权利要求4所述铁铬液流电池电解液,其特征在于,所述复合添加剂为1,3丙二胺四乙酸和二乙烯三胺五乙酸按照摩尔比2:1混合的混合物。

6.根据权利要求1所述铁铬液流电池电解液,其特征在于,所述复合添加剂为甲基磺酸铅和1-辛烷硫醇按照摩尔比(2-5):1混合的混合物。

7.根据权利要求6所述铁铬液流电池电解液,其特征在于,所述复合添加剂为甲基磺酸铅和1-辛烷硫醇按照摩尔比4:1混合的混合物。

8.权利要求1所述铁铬液流电池电解液的制备方法,其特征在于,按照如下步骤进行:

9.根据权利要求8所述铁铬液流电池电解液的制备方法,其特征在于,所述盐酸的浓度为1.0-5.0mol/L。

10.根据权利要求8所述铁铬液流电池电解液的制备方法,其特征在于,所述氯化铁与氯化亚铁的摩尔比为(0.2-4.0):1。

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【技术特征摘要】

1.一种铁铬液流电池电解液,其特征在于,所述铁铬液流电池电解液是在基础电解液基础上加入复合添加剂制成;所述复合添加剂的总摩尔浓度为0.15-0.60mol/l。

2.根据权利要求1所述铁铬液流电池电解液,其特征在于,所述复合添加剂的总摩尔浓度为0.30-0.50mol/l。

3.根据权利要求1所述铁铬液流电池电解液,其特征在于,所述基础电解液的组成如下:铁离子0.5-2.0mol/l、铬离子0.5-2.0mol/l、氢离子1.0-3.5mol/l、氯离子2.0-20.0mol/l、余量为水。

4.根据权利要求1所述铁铬液流电池电解液,其特征在于,所述复合添加剂为1,3丙二胺四乙酸和二乙烯三胺五乙酸按照摩尔比(1-3):1混合的混合物。

5.根据权利要求4所述铁铬液流电池电解...

【专利技术属性】
技术研发人员:丁德才宋德生车莹龙国兵华蔓杨合雄蓝立财
申请(专利权)人:斯瑞尔环境科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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