一种碱性锰基液流电池用正极电解液及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种碱性锰基液流电池用正极电解液及其制备方法和应用。所述碱性锰基液流电池用正极电解液包括锰盐、有机添加剂和强碱；所述有机添加剂为氨基醇类，选自N‑(2‑羟乙基)哌嗪‑N'‑(2‑乙磺酸)、N,N‑双(2‑羟乙基)甘氨酸、二(2‑羟乙基)氨基乙酸、2‑氨基‑1,2‑醇、三(2‑羟丙基)胺、氨基羟基苯甲酸；所述碱性锰基液流电池用正极电解液中锰盐中的锰离子与有机添加剂中的氨基氮和羟基氧、以及强碱中的氢氧根生成锰的络合物Mn(OH)(CxHyOzNw)‑，其中x≥1、y≥5、z≥1、w≥1。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于液流电池电化学储能领域，涉及一种碱性锰基液流电池用正极电解液及其制备方法和应用。

技术介绍

1、开发储能和转换装置，特别是那些具有长循环寿命、低成本和高安全性的装置，对于充分利用间歇性可再生能源，如太阳能、风能和水力发电至关重要。氧化还原液流电池(arfb)最近已成为最有前景的下一代储能技术之一，因为它们具有许多吸引人的特点，包括解耦的能量/功率容量(即能量存储在溶解在电解质中的电活性物质中，而输出功率取决于电池堆中电极的数量和尺寸)、超长循环寿命、超低成本和良好的安全性。传统的钒基液流电池由于钒本身的成本问题受到很大限制。相比之下，丰富的锰资源储量和丰富的锰基氧化还原使锰基液流电池能够表现出低成本和高能量密度。

2、mn2+/mn3+氧化还原因其活性材料的高溶解度和快速反应动力学的优点而广泛应用于锰基液流。然而，mn3+容易通过歧化反应在水溶液中产生不稳定的固体mno2，导致严重的容量衰减和泵和管线堵塞。

3、为了提高mn3+和锰基液流的稳定性，研究者们也进行了一系列的探索：(1)增加酸浓度；(2)在阴极电解液中添加本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种碱性锰基液流电池用正极电解液，其特征在于，所述碱性锰基液流电池用正极电解液包括锰盐、有机添加剂和强碱；所述有机添加剂为氨基醇类，选自N-(2-羟乙基)哌嗪-N'-(2-乙磺酸)、N,N-双(2-羟乙基)甘氨酸、二(2-羟乙基)氨基乙酸、2-氨基-1,2-醇、三(2-羟丙基)胺、氨基羟基苯甲酸；所述碱性锰基液流电池用正极电解液中锰盐中的锰离子与有机添加剂中的氨基氮和羟基氧、以及强碱中的氢氧根生成锰的络合物Mn(OH)(CxHyOzNw)-，其中x≥1、y≥5、z≥1、w≥1。

2.根据权利要求1所述的碱性锰基液流电池用正极电解液，其特征在于，所述锰盐为乙二胺四乙酸二钠锰...

【技术特征摘要】

1.一种碱性锰基液流电池用正极电解液，其特征在于，所述碱性锰基液流电池用正极电解液包括锰盐、有机添加剂和强碱；所述有机添加剂为氨基醇类，选自n-(2-羟乙基)哌嗪-n'-(2-乙磺酸)、n,n-双(2-羟乙基)甘氨酸、二(2-羟乙基)氨基乙酸、2-氨基-1,2-醇、三(2-羟丙基)胺、氨基羟基苯甲酸；所述碱性锰基液流电池用正极电解液中锰盐中的锰离子与有机添加剂中的氨基氮和羟基氧、以及强碱中的氢氧根生成锰的络合物mn(oh)(cxhyoznw)-，其中x≥1、y≥5、z≥1、w≥1。

2.根据权利要求1所述的碱性锰基液流电池用正极电解液，其特征在于，所述锰盐为乙二胺四乙酸二钠锰、氯化锰、溴化锰、碘化锰、硫酸锰、硝酸锰中的至少一种。

3.根据权利要求1或2所述的碱性锰基液流电池用正极电解液，其特征在于，所述碱性锰基液流电池用正极电解液中锰的络合物mn(oh)(cxhyoznw)-的摩尔浓度为0.01～2mol/l。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的碱性锰基液流电池用正极电解液，其特征在于，所述有机添加剂的浓度为0.05～4mol/l。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的碱性锰基液流电池用正极电解液，其特征在于，所述强碱为氢氧化钠、氢氧化锂、氢氧化钾中的至少一种；优选地，所述强碱的浓度为0.1～10mol/l。

6.根据权利要求1-5中任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宇，姜吕章，迟晓伟，刘常，
申请(专利权)人：中国科学院上海硅酸盐研究所，
类型：发明
国别省市：