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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及液流电池,更具体地,涉及一种多活性物质电解液及包含其的液流电池。
技术介绍
1、开发利用可再生能源是解决能源短缺、环境污染问题的重要举措。以风能和太阳能为代表的可再生能源得到了大力发展,但可再生能源往往具有间歇性、波动性、时变性强等特点,将其产生的电直接并网使用会对电网的安全稳定运行造成极大的冲击。为了解决这个问题,开发高效、稳定、低成本的大规模储电系统成为了一种有效途径。在相关储电技术中,液流电池因其具有容量和功率相互独立、可扩展性好、安全性高、循环寿命长、响应时间短等优势,在大规模储能领域受到了广泛关注。
2、其中,全钒液流电池是较为成熟的液流电池体系,已经实现了一定程度的商业化,其中,电解液作为活性物质的载体,是全钒液流电池中较为重要的组成部分之一,受限于电解液的浓度和性能,其能量密度较低、工作温度阈值窄的问题,使全钒液流电池难以进一步发展。此外,在多种液流电池体系和技术中,高能量密度特性通常难以与高功率密度特性相结合,两者难以兼得。
技术实现思路
1、针对上述问题,本专利技术的主要目的在于提供一种多活性物质电解液及包含其的液流电池。通过在液流电池的电解液中加入能够分别参与电化学储能的多种活性物质,提高了全钒液流电池的能量密度,并同时提高全钒液流电池运行的工作温度阈值和功率密度。
2、为实现上述目的,本专利技术的技术方案如下:
3、本专利技术第一个方面提供了一种多活性物质电解液,上述电解液包括能够分别参与电化学储能的第一活性物
4、根据本专利技术的实施例,在上述多活性物质电解液为正极电解液的情况下,上述第二活性物质包括二价铁离子、溴离子中的至少一种。
5、根据本专利技术的实施例,在上述多活性物质电解液为负极电解液的情况下,上述第二活性物质包括三价铁离子。
6、根据本专利技术的实施例,在上述多活性物质电解液为正极电解液的情况下,上述第二活性物质包括二价铁离子和溴离子。
7、根据本专利技术的实施例,上述第一活性物质的浓度为0.1~2.2mol/l,上述第二种活性物质的浓度为0.1~15.0mol/l。
8、根据本专利技术的实施例,在上述多活性物质电解液为正极电解液的情况下,上述第一活性物质包括三价钒离子、四价钒离子或五价钒离子中的至少一种。
9、根据本专利技术的实施例,在上述多活性物质电解液为负极电解液的情况下,上述第一活性物质包括二价钒离子、三价钒离子或四价钒离子中的至少一种。
10、根据本专利技术的实施例,上述第一活性物质选自硫酸氧钒、五氧化二钒、溴化钒、氯化钒中的至少一种作为钒源。
11、根据本专利技术的实施例,上述多活性物质电解液还包括支持电解液,上述支持电解液包括盐酸、硫酸、次氯酸、高氯酸、氯化钠、氯化钾、氯化铵中的至少一种。
12、根据本专利技术的实施例,上述支持电解液包括盐酸、硫酸中的至少一种。
13、根据本专利技术的实施例,上述支持电解液包括盐酸和硫酸。
14、根据本专利技术的实施例,上述支持电解质提供的总氢离子浓度为0.01~10mol/l。
15、本专利技术另一方面提供了一种液流电池,包括上述的多活性物质电解液。
16、根据本专利技术的实施例,利用多种活性物质可在同一体系下共存的特点,在电解液中加入能够分别参与电化学储能的多种活性物质,通过提高活性物质总浓度以及电解液单位体积转移电子数从而有效提高液流电池体积能量密度,并兼具较高的功率密度;通过离子之间的相互络合作用,可以扩大电池运行的温度窗口以及各活性物质的溶解性能。
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1.一种多活性物质电解液,其特征在于,所述多活性物质电解液包括能够分别参与电化学储能的第一活性物质和第二活性物质,所述第一活性物质包括钒离子;
2.根据权利要求1所述的所活性物质电解液,其特征在于,在所述多活性物质电解液为正极电解液的情况下,所述第二活性物质包括二价铁离子、溴离子中的至少一种;
3.根据权利要求1所述的多活性物质电解液,其特征在于,在所述多活性物质电解液为正极电解液的情况下,所述第二活性物质包括二价铁离子和溴离子。
4.根据权利要求1所述的多活性物质电解液,其特征在于,所述第一活性物质的浓度为0.1~2.2mol/L,所述第二种活性物质的浓度为0.1~15.0mol/L。
5.根据权利要求1所述的多活性物质电解液,其特征在于,在所述多活性物质电解液为正极电解液的情况下,所述第一活性物质包括三价钒离子、四价钒离子或五价钒离子中的至少一种;
6.根据权利要求5所述的多活性物质电解液,其特征在于,所述第一活性物质选自硫酸氧钒、五氧化二钒、溴化钒、氯化钒中的至少一种作为钒源。
7.根据权利要求1所述的
8.根据权利要求7所述的多活性物质电解液,其特征在于,所述支持电解液包括盐酸、硫酸中的至少一种。
9.根据权利要求7或8所述的多活性物质电解液,其特征在于,所述支持电解质提供的总氢离子浓度为0.01~10mol/L。
10.一种液流电池,其特征在于,包括权利要求1~9任一项所述的多活性物质电解液。
...【技术特征摘要】
1.一种多活性物质电解液,其特征在于,所述多活性物质电解液包括能够分别参与电化学储能的第一活性物质和第二活性物质,所述第一活性物质包括钒离子;
2.根据权利要求1所述的所活性物质电解液,其特征在于,在所述多活性物质电解液为正极电解液的情况下,所述第二活性物质包括二价铁离子、溴离子中的至少一种;
3.根据权利要求1所述的多活性物质电解液,其特征在于,在所述多活性物质电解液为正极电解液的情况下,所述第二活性物质包括二价铁离子和溴离子。
4.根据权利要求1所述的多活性物质电解液,其特征在于,所述第一活性物质的浓度为0.1~2.2mol/l,所述第二种活性物质的浓度为0.1~15.0mol/l。
5.根据权利要求1所述的多活性物质电解液,其特征在于,在所述多活性物质电解液为正极电解液的情况下...
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