本發明屬于可再生能源存儲技術領域,具體涉及一種水系有機液流電池。
背景技術:
風、光等清潔可再生能源發電具有波動性和不連續性,儲能技術可以解決此類問題,調節電力系統的供需平衡,從而使大規模風電光伏設施順暢地并入電網。液流電池作為一種高容量、低成本的新型電化學儲能設施,具備能量和功率可以獨立調控的獨特優勢。傳統的液流電池主要過渡金屬作為電活性材料,存在金屬儲量有限、電解液腐蝕性強、跨膜滲透嚴重和動力學慢等缺點。
水系有機液流電池采用水溶性有機電活性分子作為電解質,具備原料來源豐富、性能高度可調的優點,具有更加廣闊的應用前景。然而,目前關于有機電解質的研究大多集中于負極材料,正極材料的研發遠遠落后,已開發的種類僅限于二茂鐵、tempo等,且兩種電解質都存在易降解的問題,不能滿足實際應用的要求,亟需開發更多高性能的潛力分子。
技術實現要素:
有鑒于此,本發明提供一種水系有機液流電池,以期至少部分地解決上述技術問題。
作為本發明的一個方面,本發明提供了一種水系有機液流電池,包括正極、負極、電解液,電解液包括正極電解液和負極電解液;其中,正極電解液包括含有正極電活性物質的水溶液;正極電活性物質包括含有至少一個親水基團的四硫富瓦烯衍生物;負極電解液包括含有負極電活性物質的水溶液。
根據本發明實施例,四硫富瓦烯衍生物,包括結構式a~結構式d所示化合物中的至少一種:
結構式a:
結構式b:
結構式c:
結構式d:
其中,r1、r2、r3、r4為h、-cooh、-cook、-nh2、-n(ch3)3+、-ch2n(ch3)3+、-oh、-sh、-och3、-n(ch3)2、-ch3、-conh2、-po3h2、-so3h、-po3k、-po3na、-po3nh4、-so3k、-so3na、so3nh4-conh(ch2)2nh2、-x、-(ch2och2)nch2oh中的一種或多種;
其中,n為自然數1~9。
根據本發明實施例,正極、負極均包括電極,其中,電極包括碳氈、碳紙、碳布、炭黑、活性炭纖維、活性炭顆粒、石墨烯、石墨氈、玻璃碳材料中的一種或多種。
根據本發明實施例,正極電活性物質的摩爾濃度包括0.05~3mol/l。
根據本發明實施例,正極、負極均包括集流板,其中,集流板包括導電金屬板、石墨板、碳塑復合板中的一種或多種。
根據本發明實施例,負極
聲明:
“水系有機液流電池” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業用途,請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)