一种包含酸性添加剂的正极电解液及其制备方法和水系有机液流电池技术

技术编号:41473790 阅读:22 留言:0更新日期:2024-05-30 14:26
本发明专利技术公开了一种包含酸性添加剂的正极电解液及其制备方法和水系有机液流电池,属于水系液流电池技术领域。在水系有机液流电池的阴离子取代型四甲基环状氮氧自由基类正极电解液中加入酸性添加剂,该酸性添加剂的引入,有效调控了阴离子型R基取代四甲基环状氮氧自由基的荷电氧化态内盐结构,抑制了氮氧自由基分子间静电吸引聚集等副反应,大幅度提升了该类正极电解液的稳定性及电池的循环寿命,为高性能水系有机液流电池提供了新的设计思路和解决方案。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于大规模储能,涉及一种包含酸性添加剂的正极电解液及其制备方法和水系有机液流电池


技术介绍

1、氧化还原液流电池(rfb)是一种有较大应用前景的电网储能技术,通过功率和容量组件的解耦提供可扩展和适应性强的系统设计。近年来,水性有机rfb(aorfb)已成为传统无机液流电池的替代品。由于有机氧化还原活性分子的结构可调性、可持续性和潜在的低成本,从无机到有机储能材料的迁移可以为未来液流电池的广泛商业化提供更多的可能性和机会。

2、四甲基环状氮氧自由基作为水系rfb的正极电解液候选材料特别有吸引力,因为其具有显著的高氧化还原电位、快速的电荷转移动力学、高水溶性(高存储容量)和优异的结构稳定性等优势。

3、对于这些取代基r基上带负电荷的氧化还原分子,在水系有机液流电池工作过程中进行阳离子的交换,可以使用薄型低面电阻的阳离子交换膜,有利于提升电池的工作电流和功率密度等性能。但是,阴离子型r基取代的电解质分子在电池充电条件下,氮氧自由基结构从n-o·转化为+n=o,形成两性离子型分子r--+n=o(总电荷为0,电中性化合物分子,又称本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种包含酸性添加剂的正极电解液,其特征在于,包括正极有机电解质、酸性添加剂和支持电解质溶液;

2.根据权利要求1所述的一种包含酸性添加剂的正极电解液,其特征在于,所述阴离子型R基取代的四甲基环状氮氧自由基结构式为:

3.根据权利要求1所述的一种包含酸性添加剂的正极电解液,其特征在于,所述酸性添加剂为强酸和酸性缓冲溶液中任一种或几种的混合溶液。

4.根据权利要求3所述的一种包含酸性添加剂的正极电解液,其特征在于,所述强酸为硫酸、盐酸或磷酸;所述酸性缓冲溶液为磷酸缓冲溶液。

5.根据权利要求1所述的一种包含酸性添加剂的正极电解液,其特征在于...

【技术特征摘要】

1.一种包含酸性添加剂的正极电解液,其特征在于,包括正极有机电解质、酸性添加剂和支持电解质溶液;

2.根据权利要求1所述的一种包含酸性添加剂的正极电解液,其特征在于,所述阴离子型r基取代的四甲基环状氮氧自由基结构式为:

3.根据权利要求1所述的一种包含酸性添加剂的正极电解液,其特征在于,所述酸性添加剂为强酸和酸性缓冲溶液中任一种或几种的混合溶液。

4.根据权利要求3所述的一种包含酸性添加剂的正极电解液,其特征在于,所述强酸为硫酸、盐酸或磷酸;所述酸性缓冲溶液为磷酸缓冲溶液。

5.根据权利要求1所述的一种包含酸性添加剂的正极电解液,其特征在于,所述正极电解液的ph值为3-4。

6.根据权利要求1所述的一种包含...

【专利技术属性】
技术研发人员:宋江选李家齐范豪
申请(专利权)人:西安交通大学
类型:发明
国别省市:

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