【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电解液，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、液流电池具有安全性高、循环寿命长、电解液可循环利用、生命周期性价比高、环境友好等优势，被认为是大规模储能技术的首选技术之一，具有广阔的应用前景。与常规电池技术不同的是，液流电池的电极只为活性物质提供反应界面，本身并不进行电化学反应，且正负极活性物质通常以离子形态储存在电解液中，并分别放置于正负极储液罐中。在充放电过程中，电解液通过循环泵进入到电池或电堆中，在电极表面发生氧化还原反应来实现化学能和电能的相互转换。
2、铁铬液流电池铁铬液流电池正负极电对分别为fe2+/fe3+和cr2+/cr3+，以原料丰富且价格低廉的铁离子和铬离子为活性物质，具有较大的低成本优势；运行温度范围为-20～70℃，环境适应性良好；铁离子和铬离子毒性低，对环境危害小；电解液能循环利用且避免了电池充放电过程中活性离子的交叉污染。因此，铁铬液流电池被认为是最有应用前景的液流电池储能技术。
3、作为铁铬液流电池的关键部件，电解液在很大程度上决定了电池的性能及稳定性，但是目前的铁铬液流电池电解液老化现象严重、储存性能差的问题，在实际运行过程中，由于负极电解液中铬离子的反应活性低，远低于正极的反应活性，导致电池性能较低，且铬离子反应的电极电位与析氢电位接近，在充放电过程中，铁铬液流电池的性能受析氢反应影响较大。此外，铁铬液流电池通常采用较高的工作温度，又加剧了析氢反应，导致在多循环运行时，电池的容量衰减较快。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种铁铬液流电池电解液及其制备方法，在促进氧化还原反应的同时抑制析氢反应的发生，提高了铁铬液流电池的循环性能。
2、本专利技术的技术方案如下：
3、在本专利技术的第一方面，提供了一种铁铬液流电池电解液，包括基础电解液和添加剂，所述基础电解液包括1-1.3mol/l的铁离子、1-1.3mol/l的铬离子、2.5-3mol/l的盐酸和去离子水余量；所述基础电解液加入添加剂后，电解液中铵根离子的浓度为0.01-0.6mol/l，铅离子的浓度为0.01-2mmol/l。
4、在本专利技术的第二方面，提供了一种铁铬液流电池电解液的制备方法，包括以下步骤：
5、将fecl2·4h2o、crcl3·6h2o、nh4cl和pbcl2溶解于去离子水中，加入所需体积的浓盐酸后采用去离子水进行定容至所需体积。
6、在本专利技术的第二方面，提供了一种铁铬液流电池电解液的应用，含有添加剂的铁铬液流电池电解液作为正极电解液或者负极电解液用于铁铬液流电池中。
7、本专利技术一个或多个技术方案具有以下有益效果：
8、(1)本专利技术提供的铁铬液流电池电解液，通过添加的铵根离子，可以抑制铬离子在水溶液中的去活化现象，铵根离子通过络合作用，使铬离子电对具有良好的氧化还原可逆性和稳定性，在电解液中引入铅离子可以促进的铬离子还原反应，在一定程度上改善电化学反应活性和可逆性，另外，铅离子对铁铬电池电解液中析氢反应也能够起到一定的抑制作用。
9、(2)本专利技术中引入的添加剂可以实现在配制电解液的过程中直接添加，而不引入后续额外的添加流程，因此，其制备工艺简单，且不会造成电解液本身的性质发生改变，无毒无害，价格低廉，安全环保，可以有效的提升正负极氧化还原反应的活性，提高电池性能，抑制负极析氢的副反应发生。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种铁铬液流电池电解液，其特征在于，包括基础电解液和添加剂，所述基础电解液包括1-1.3mol/L的铁离子、1-1.3mol/L的铬离子、2.5-3mol/L的盐酸和去离子水余量；所述基础电解液加入添加剂后，电解液中铵根离子的浓度为0.01-0.6mol/L，铅离子的浓度为0.01-2mmol/L。
2.如权利要求1所述的铁铬液流电池电解液，其特征在于，所述基础电解液中，铁离子为Fe 3+和/或Fe 2+，铬离子为Cr 3+、Cr 2+、CrO 42-、CrO 2-和Cr2O72-中的一种或几种。
3.如权利要求1所述的铁铬液流电池电解液，其特征在于，电解液中铵根离子的浓度为0.1-0.3mol/L，铅离子的浓度为1-5mmol/L。
4.如权利要求1所述的铁铬液流电池电解液，其特征在于，所述添加剂为铵盐和含铅化合物组成的复合添加剂。
5.如权利要求4所述的铁铬液流电池电解液，其特征在于，所述铵盐采用氯化铵、硝酸铵、碳酸铵和硫化铵中的一种或几种，优选为氯化铵。
6.如权利要求4所述的铁铬液流电池电解液，其特征在于，所
7.一种如权利要求1-6任一项所述的铁铬液流电池电解液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
8.如权利要求7所述的铁铬液流电池电解液的制备方法，其特征在于，NH4Cl的浓度为0.1-0.3mol/L，PbCl2的浓度为1-1.5mmol/L。
9.如权利要求7所述的铁铬液流电池电解液的制备方法，其特征在于，在溶解过程中采用搅拌机进行搅拌1-2h，形成均匀溶液。
10.如权利要求1-6任一项所述的铁铬液流电池电解液的应用，其特征在于：含有添加剂的铁铬液流电池电解液作为正极电解液或者负极电解液用于铁铬液流电池中。
...【技术特征摘要】
1.一种铁铬液流电池电解液，其特征在于，包括基础电解液和添加剂，所述基础电解液包括1-1.3mol/l的铁离子、1-1.3mol/l的铬离子、2.5-3mol/l的盐酸和去离子水余量；所述基础电解液加入添加剂后，电解液中铵根离子的浓度为0.01-0.6mol/l，铅离子的浓度为0.01-2mmol/l。
2.如权利要求1所述的铁铬液流电池电解液，其特征在于，所述基础电解液中，铁离子为fe 3+和/或fe 2+，铬离子为cr 3+、cr 2+、cro 42-、cro 2-和cr2o72-中的一种或几种。
3.如权利要求1所述的铁铬液流电池电解液，其特征在于，电解液中铵根离子的浓度为0.1-0.3mol/l，铅离子的浓度为1-5mmol/l。
4.如权利要求1所述的铁铬液流电池电解液，其特征在于，所述添加剂为铵盐和含铅化合物组成的复合添加剂。
5.如权利要求4所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：孔祥冲，张世晓，王绮名，彭凤娟，薛玉平，辛志岸，石家乐，
申请(专利权)人：青岛益和储能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。