一种抑制锌枝晶的锌溴液流电池电解液及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抑制锌枝晶的锌溴液流电池电解液及其制备方法，锌溴液流电池中，锌枝晶的存在，在长期的循环中，锌枝晶长大刺穿隔膜，造成正极溴单质的穿梭，降低库伦效率和电池性能；严重的，锌枝晶与正极接触，造成短路，电池失效。本发明专利技术在负极电解液中加入石墨粉、炭黑粉、锌粉、铜粉等导电性粉末后，在粉末接触电极时，锌优先沉积在粉末上，粉末随着流体的循环将锌单质带走，从而阻止或者减少了锌在负极上的沉积，从而根本上解决了锌枝晶的问题。锌枝晶问题的解决可以极大的提升电池的循环稳定性，从下图可以看出，加入导电炭黑之前电池的循环性能不超过700圈，加入导电炭黑后，循环圈数超过2300圈。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锌溴液流电池，具体涉及一种抑制锌枝晶的锌溴液流电池电解液及其制备方法。

技术介绍

1、锌溴液流电池是目前最重要的大规模储能技术之一，它主要依靠锌和溴的氧化还原反应来进行能量的储存和释放。该电池系统正负极电解液一致，无交叉污染，成本低、安全性高，且体系电压达1.82v，理论能量密度高达430wh/kg，是非常具有潜力的储能技术。

2、目前锌溴液流电池存在一些难以解决的问题，其中之一便是锌枝晶的生成。锌溴液流电池负极主要发生锌的沉积和溶解，在锌沉积的过程中，因受微环境的影响，锌单质易长成树枝状(锌枝晶)，随着反应的进行，锌枝晶长大刺穿隔膜，造成正极溴单质的穿梭，降低库伦效率，从而影响电池性能；严重的，锌枝晶与正极接触，造成短路，电池失效。

3、目前，最常用的控制锌枝晶的方法有两种，一是通过对电极的改性，改善电极表面的沉积环境，使锌沉积更均匀，减少枝晶的生长；二是在电解液中加入锌枝晶抑制剂，这些抑制剂大多为可溶性物质，他们也会在锌沉积的过程中，通过微观的相互作用，改变锌沉积的形貌，使锌沉积的更均匀。>

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【技术保护点】

1.一种抑制锌枝晶的锌溴液流电池电解液，其特征在于：正负极电解液配方如下：活性物质2-3mol/L，导电剂2-4mol/L，络合剂0.05-0.4mol/L，其中，负极电解液加入导电粉末作为沉积基底。

2.根据权利要求1所述的抑制锌枝晶的锌溴液流电池电解液，其特征在于：所述活性物质为溴化锌。

3.根据权利要求1所述的抑制锌枝晶的锌溴液流电池电解液，其特征在于：所述导电剂为氯化钾、氯化铵、氯化锌中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的抑制锌枝晶的锌溴液流电池电解液，其特征在于：所述络合剂为N-甲基-N-乙基吡咯烷溴化物（MEP)、N-甲基-N-丁基吡咯...

【技术特征摘要】

1.一种抑制锌枝晶的锌溴液流电池电解液，其特征在于：正负极电解液配方如下：活性物质2-3mol/l，导电剂2-4mol/l，络合剂0.05-0.4mol/l，其中，负极电解液加入导电粉末作为沉积基底。

2.根据权利要求1所述的抑制锌枝晶的锌溴液流电池电解液，其特征在于：所述活性物质为溴化锌。

3.根据权利要求1所述的抑制锌枝晶的锌溴液流电池电解液，其特征在于：所述导电剂为氯化钾、氯化铵、氯化锌中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的抑制锌枝晶的锌溴液流电池电解液，其特征在于：所述络合剂为n-甲基-n-乙基吡咯烷溴化物（mep)、n-甲基-n-丁基吡咯烷溴化物（mbp）、四甲基溴化铵、四乙基溴化铵、四丙级溴化铵、四丁基溴化铵中的一种或多种。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡迎军，王钧锐，李林林，闫利坤，闫杰杰，郑淮阳，王涛，
申请(专利权)人：郑州中科新兴产业技术研究院，
类型：发明
国别省市：