蒽醌液流電池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種電池，特別涉及蒽醌液流電池。
【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)活性物質(zhì)不同，常見的液流電池有鋅溴液流電池、多硫化鈉/溴液流電池及全釩液流電池三種。
[0003]開發(fā)新型液流電池是近幾年電池研宄的熱點(diǎn)，他們與鉛酸電池、鎘鎳電池、鎳氫電池、太陽能電池、燃料電池以及鋰電池的不同在于:液流電池的活性物質(zhì)存在于電解液中而不是在極板上，這可使它具有更高的能量，而且不必?fù)?dān)心由于極板損壞而導(dǎo)致整個(gè)電池報(bào)廢。從這個(gè)角度來講，液流電池的壽命幾乎是無限的。另外，鋅溴液流電池的用料也比較便宜，因此，電池成本低，有利于大規(guī)模推廣使用，適用于大巴、中巴游覽觀光車、以及大規(guī)模儲(chǔ)存電力。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，液流電池的主要技術(shù)問題是:全釩電池價(jià)格昂貴，鋅溴液流電池、多硫化鈉/溴液流電池中的溴和溴鹽的水溶液對電池材料具有腐蝕性.所以這幾類電池難以商業(yè)普及化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠、成本低的液流電池。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種蒽醌液流電池，蒽醌液流電池的活性物質(zhì)是蒽醌及其衍生物。蒽醌及酸性助劑和水構(gòu)成的電解液，通過充放電發(fā)生氧化還原反應(yīng)，構(gòu)成充放電液流電池。蒽醌液流電池的活性物質(zhì)恩醌是純有機(jī)物，而其他液流電池的活性物質(zhì)是無機(jī)物.這使得其電池的比能量大大升高，價(jià)格優(yōu)勢也十分明顯。蒽醌液流電池的單節(jié)電池的開路電壓高達(dá)2.5伏以上。本發(fā)明是第一次提出純有機(jī)物作為液流電池的概念。使電池從無機(jī)物的世界過渡到有機(jī)物的世界。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案:一種蒽醌液流電池包括正電極、負(fù)電極、第一電解液儲(chǔ)液缸、第二電解液儲(chǔ)液缸、第一泵和第二泵，在正電極及負(fù)電極之間設(shè)置在離子選擇性膜，離子選擇性膜將正電極與負(fù)電極之間分隔形成充滿蒽醌電解液的正半電池腔體和充滿蒽醌電解液的負(fù)半電池腔體；正半電池腔體的進(jìn)口通過第一泵與第一電解液儲(chǔ)液缸的出口連通，正半電池腔體的出口與第一電解液儲(chǔ)液缸的進(jìn)口連通；負(fù)半電池腔體的進(jìn)口通過第二泵與第二電解液儲(chǔ)液缸的出口連通，負(fù)半電池腔體的出口與第二電解液儲(chǔ)液缸的進(jìn)口連通。
[0008]所述的蒽醌液流電池電解液是蒽醌、酸性助劑和水構(gòu)成的，使得蒽醌形成溶液或者乳濁液以便能夠更好的分散。
[0009]所述的蒽醌液流電池電解液中的活性物質(zhì)是蒽醌及其衍生物，包括蒽醌、羥基蒽醌、萘醌、菲醌、二蒽酮中的一種或兩種以上混合。
[0010]所述的酸性助劑是硫酸、磷酸或硝酸等強(qiáng)酸。
[0011]所述正電極和負(fù)電極是石墨類導(dǎo)電材料。
[0012]本發(fā)明中的蒽醌液流電池將能量儲(chǔ)存在蒽醌電解液中，在第一泵、第二泵的動(dòng)力作用下，使電解液分別在第一、第二儲(chǔ)液罐和電堆電節(jié)構(gòu)成的閉合回路中循環(huán)流動(dòng)，并利用氧化還原反應(yīng)電極對之間的電勢差作為反應(yīng)發(fā)生的動(dòng)力，具有結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠、成本低的特點(diǎn)。
【附圖說明】
[0013]附圖是本發(fā)明的蒽醌液流電池連接示意圖。
[0014]圖中:1正電極；2負(fù)電極；3第一電解液儲(chǔ)液缸；4第二電解液儲(chǔ)液缸；5第一泵；6第二泵；7離子選擇性膜；8用戶；9正半電池腔體；10負(fù)半電池腔體。
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下結(jié)合附圖和技術(shù)方案，進(jìn)一步說明本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
[0016]附圖示出了本發(fā)明中的蒽醌液流電池的結(jié)構(gòu)原理圖。如附圖所示，所述鋅溴液流電池包括正電極1、負(fù)電極2、第一電解液儲(chǔ)液缸3、第二電解液儲(chǔ)液缸4、第一泵5和第二泵6，在所述正電極I及負(fù)電極2之間設(shè)置在離子選擇性膜7，所述離子選擇性膜7將所述正電極I與負(fù)電極2之間分隔形成充滿電解液的正半電池腔體9和充滿電解液的負(fù)半電池腔體10。所述正半電池腔體9的進(jìn)口通過所述第一泵5與所述第一電解液儲(chǔ)液缸3的出口連通，所述正半電池腔體9的出口與所述第一電解液儲(chǔ)液缸3的進(jìn)口連通；所述負(fù)半電池腔體10的進(jìn)口通過所述第二泵6與所述第二電解液儲(chǔ)液缸4的出口連通，所述負(fù)半電池腔體10的出口與所述第二電解液儲(chǔ)液缸4的進(jìn)口連通。工作時(shí)，將能量儲(chǔ)存在蒽醌及酸性助劑和水構(gòu)成的電解液中，在第一泵、第二泵的動(dòng)力作用下，電解液分別在上述第一、第二儲(chǔ)液罐和電池構(gòu)成的閉合回路中循環(huán)流動(dòng)，氧化還原反應(yīng)電極對之間的電勢差是反應(yīng)發(fā)生的動(dòng)力。所述電解液是蒽醌及酸性助劑和水構(gòu)成的電解液。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種蒽醌液流電池，包括正電極、負(fù)電極、第一電解液儲(chǔ)液缸、第二電解液儲(chǔ)液缸、第一泵和第二泵，在正電極及負(fù)電極之間設(shè)置在離子選擇性膜，離子選擇性膜將正電極與負(fù)電極之間分隔形成充滿蒽醌電解液的正半電池腔體和充滿蒽醌電解液的負(fù)半電池腔體；正半電池腔體的進(jìn)口通過第一泵與第一電解液儲(chǔ)液缸的出口連通，正半電池腔體的出口與第一電解液儲(chǔ)液缸的進(jìn)口連通；負(fù)半電池腔體的進(jìn)口通過第二泵與第二電解液儲(chǔ)液缸的出口連通，負(fù)半電池腔體的出口與第二電解液儲(chǔ)液缸的進(jìn)口連通；其特征在于， 所述的蒽醌液流電池電解液中的活性物質(zhì)是蒽醌及其衍生物； 所述的蒽醌液流電池電解液包括蒽醌、酸性助劑和水，使得蒽醌形成溶液或者乳濁液； 所述的酸性助劑是硫酸、磷酸或硝酸； 所述的正電極和負(fù)電極是石墨類導(dǎo)電材料。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒽醌液流電池，其特征在于，所述的蒽醌及其衍生物包括蒽醌、羥基蒽醌、萘醌、菲醌、二蒽酮中的一種或兩種以上混合。
【專利摘要】本發(fā)明涉及蒽醌液流電池，其中活性物質(zhì)是蒽醌及其衍生物。蒽醌及酸性助劑和水構(gòu)成電解液，包括正電極、負(fù)電極、第一電解液儲(chǔ)液缸、第二電解液儲(chǔ)液缸、第一泵和第二泵，在正電極及負(fù)電極之間設(shè)置離子選擇性膜，離子選擇性膜將正電極與負(fù)電極之間分隔形成充滿蒽醌電解液的正半電池腔體和充滿蒽醌電解液的負(fù)半電池腔體。通過充放電發(fā)生氧化還原反應(yīng)，構(gòu)成充放電液流電池。蒽醌液流電池的活性物質(zhì)蒽醌是純有機(jī)物,其他液流電池的活性物質(zhì)是無機(jī)物。這使得其電池的比能量大大升高，價(jià)格優(yōu)勢也十分明顯。蒽醌液流電池的單節(jié)電池的開路電壓高達(dá)2.5伏以上。本發(fā)明是第一次提出純有機(jī)物作為液流電池的概念，使電池從無機(jī)物的世界過渡到有機(jī)物的世界。
【IPC分類】H01M8/18, H01M8/04
【公開號(hào)】CN104882624
【申請?zhí)枴緾N201510182410
【發(fā)明人】李明強(qiáng), 張潔潔
【申請人】大連理工大學(xué)
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年4月17日