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[發明專利]一種鋅鎳/空氣混合型液流電池系統在審

專利信息
申請號: 201710797591.3 申請日: 2017-09-06
公開(公告)號: CN107768685A 公開(公告)日: 2018-03-06
發明(設計)人: 程元徽;李東明;向中華;張寧遠 申請(專利權)人: 北京化工大學
主分類號: H01M4/86 分類號: H01M4/86;H01M8/18;H01M8/2455
代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司11203 代理人: 張立改
地址: 100029 *** 國省代碼: 北京;11
權利要求書: 查看更多 說明書: 查看更多
摘要:
搜索關鍵詞: 一種 空氣 混合 流電 系統
【權利要求書】:

1.一種鋅-鎳/空氣混合型液流電池系統,包括電池模塊、儲液罐、循環泵,電池模塊為單電池或由二節及以上單電池串聯而成,由循環泵、儲液罐、電池模塊組成循環管路,單電池結構至少依次包括正極、框、負極,其特征在于,正極采用二價鎳化合物層與氧還原催化劑層的復合電極,儲液罐中的電解液為堿性鋅酸鹽水溶液。

2.按照權利要求1所述的一種鋅-鎳/空氣混合型液流電池系統,其特征在于,二價鎳化合物層與氧還原催化劑層的復合電極優選的具體結構為多層復合,依次為防水透氣層、氧還原催化劑層、集流層、二價鎳化合物層;對于正極中作為空氣電極的部分氧還原催化劑層靠近空氣側,二價鎳化合物如氫氧化鎳部分靠近電解液一側。

3.按照權利要求1所述的一種鋅-鎳/空氣混合型液流電池系統,其特征在于,二價鎳化合物選自氫氧化鎳、氧化亞鎳。

4.按照權利要求1所述的一種鋅-鎳/空氣混合型液流電池系統,其特征在于,充電時,電解液經泵從儲液罐輸送至正負極之間的框內,正極上的活性物質二價鎳化合物氫氧化鎳、氧化亞鎳被氧化成三價鎳化合物羥基氧化鎳或氧化鎳并有氧氣析出反應,電解液中鋅離子直接以鋅單質形式沉積在負極;放電時,正極上鎳的三價化合物羥基氧化鎳或氧化鎳被還原為鎳的二價化合物,隨后發生氧還原反應;負極鋅單質氧化為鋅離子經由泵回到儲液罐中。

5.按照權利要求1所述的一種鋅-鎳/空氣混合型液流電池系統,其特征在于,電解液中鋅酸鹽濃度為0.1-2.0mol/L。

6.按照權利要求1所述的一種鋅-鎳/空氣混合型液流電池系統,其特征在于,電解液中的堿性物質為選自KOH、NaOH和LiOH中的一種或幾種;堿濃度為1-12mol/L。

7.按照權利要求1所述的一種鋅-鎳/空氣混合型液流電池系統,其特征在于,向電解液中添加支持電解質,支持電解質選自KCl、K2SO4、KNO3、KBr、NaCl、Na2SO4、NaNO3和NaBr中的一種或幾種。

8.按照權利要求1所述的一種鋅-鎳/空氣混合型液流電池系統,其特征在于,負極采用板狀電極或多孔電極;所述的負極為導電金屬或碳材料。

9.按照權利要求1所述的一種鋅-鎳/空氣混合型液流電池系統,其特征在于,負極材料為金屬鎳、銅、鐵、不銹鋼、石墨、碳材料中的一種或兩種以上。

10.按照權利要求1所述的一種鋅-鎳/空氣混合型液流電池系統,其特征在于,集流層是碳紙、碳布、金屬網中的一種或兩種以上;氧還原催化劑層是Pt/C、貴金屬合金、金屬氧化物、摻雜型碳材料中的一種或兩種以上;防水透氣層為疏水高分子PTFE與導電炭黑的復合物。

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