一种水系锌基液流电池电解液添加剂、其制备方法及应用技术

技术编号:41954195 阅读:23 留言:0更新日期:2024-07-10 16:40
本发明专利技术提供一种水系锌基液流电池电解液添加剂、其制备方法及应用。水系锌基液流电池电解液添加剂的制备方法包括以下步骤:异氰尿酸三缩水甘油酯与双膦酸基团类物质通过膦酸基与环氧基团的开环反应制备得到水系锌基液流电池电解液添加剂。本发明专利技术水系锌基液流电池电解液添加剂能在很大程度上抑制锌枝晶的生长,促进锌离子在电极表面均匀分布沉积,从而延长锌基液流电池的循环寿命,并且不影响锌基液流电池的电池性能。本发明专利技术水系锌基液流电池电解液添加剂的制备方法简单,反应条件温和,适合工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及液流电池电解液添加剂技术,尤其涉及一种水系锌基液流电池电解液添加剂、其制备方法及应用


技术介绍

1、近些年来,因为水系锌基液流电池具有高安全性、环境友好性和低成本等优点而备受研究人员的关注。在锌基液流电池中,锌元素通常以zn2+/zn电对的形式作为负极参与电化学反应。在负极电化学反应过程中,锌元素是在溶液状态的锌离子(zn2+)和固体单质锌(zn0)之间相互转化,会产生锌离子的沉积/剥离的过程,在单质锌沉积的过程中,极易产生锌枝晶,并不断生长,在重复的电池循环过程中,锌枝晶会刺穿隔膜,导致电池容量突然下降,从而引发内部短路,并最终降低锌基液流电池的循环寿命。

2、目前,解决锌枝晶的方法有:使用高比表面积的三维多孔碳材料(如碳毡等)、改进电池构型以及向电解液中加入添加剂。对于前两种方法,其锌枝晶抑制能力相对有限,因此,向电解液中加入添加剂的方法成为本领域的研究热点。常用的添加剂主要分为三类:聚合物(如聚乙烯基亚胺pei)、有机分子(如乙醇)和金属离子(如bi3+)。这些添加剂容易吸附在晶核周围,延缓晶核生长的速度,反向促进锌离子在本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种水系锌基液流电池电解液添加剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:异氰尿酸三缩水甘油酯与双膦酸基团类物质通过膦酸基与环氧基团的开环反应制备得到水系锌基液流电池电解液添加剂。

2.根据权利要求1所述水系锌基液流电池电解液添加剂的制备方法,其特征在于,所述双膦酸基团类物质为亚氨基二亚甲基膦酸、羟基亚乙基二膦酸和(氨基亚甲基)二膦酸中的一种或多种的混合。

3.根据权利要求1所述水系锌基液流电池电解液添加剂的制备方法,其特征在于,在60-70℃不断搅拌下,将含有双膦酸基团类物质的水溶液滴加到异氰尿酸三缩水甘油酯水溶液中,滴加完后在该温度下继续搅拌反应5-10h,通...

【技术特征摘要】

1.一种水系锌基液流电池电解液添加剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:异氰尿酸三缩水甘油酯与双膦酸基团类物质通过膦酸基与环氧基团的开环反应制备得到水系锌基液流电池电解液添加剂。

2.根据权利要求1所述水系锌基液流电池电解液添加剂的制备方法,其特征在于,所述双膦酸基团类物质为亚氨基二亚甲基膦酸、羟基亚乙基二膦酸和(氨基亚甲基)二膦酸中的一种或多种的混合。

3.根据权利要求1所述水系锌基液流电池电解液添加剂的制备方法,其特征在于,在60-70℃不断搅拌下,将含有双膦酸基团类物质的水溶液滴加到异氰尿酸三缩水甘油酯水溶液中,滴加完后在该温度下继续搅拌反应5-10h,通过减压蒸馏的方法除掉体系中的水,将残余物溶解在石油醚、乙酸乙酯和丙酮的混合溶剂中,并用石油醚、乙酸乙酯和丙酮的混合溶剂作为淋洗液,通过柱层析的方法分离出水系锌基液流电池电解液添加剂。

4.根据权利要求1所述水系锌基液流电池电解液添加剂的制备方法,其特征在于,所述异氰尿酸三缩水甘油酯与双膦酸基团类...

【专利技术属性】
技术研发人员:鞠辉解晓洪邓欣怡易威怡张天宇张铭杨岳建如王胜
申请(专利权)人:绵阳师范学院
类型:发明
国别省市:

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