[发明专利]基于铁的液流电池

权利要求书

1.一种铁液流氧化还原电芯包括：

第一半电芯，所述第一半电芯包括用于提供Fe²⁺离子源的第一电解液以及放置在所述第一半电芯内的电极，所述第一半电芯中的所述电极包括水性浆料，所述水性浆料包括导电粒子、铁粒子、涂铁粒子或其组合；

第二半电芯，所述第二半电芯包括用于提供Fe²⁺离子源和Fe³⁺离子源的第二电解液以及放置在所述第二半电芯内的电极；

在所述第一半电芯和所述第二半电芯之间的隔板；

在所述第一半电芯外部的第一存储槽，用于向并且从所述第一半电芯循环所述第一电解液；以及

在所述第二半电芯外部的第二存储槽，用于向并且从所述第二半电芯循环所述第二电解液，其中所述第一半电芯和第二半电芯执行氧化还原反应来对铁液流氧化还原电芯进行充电和放电，其中，(a)所述第二电解液包括Fe³⁺稳定剂；(b)所述第一电解液包括析氢抑制剂；或者(c)所述第一电解液包括析氢抑制剂，并且所述第二电解液包括Fe³⁺稳定剂。

2.根据权利要求1所述的铁液流氧化还原电芯，包括从氰化物、蔗糖、丙三醇、乙二醇、DMSO、醋酸盐、草酸、柠檬酸、乙酰丙酮化物、氟化物、氨基酸、酒石酸、羟基丁二酸，丙二酸、丁二酸或它们中的两种或更多种的组合中选择出的所述Fe³⁺稳定剂。

3.根据权利要求2所述的铁液流氧化还原电芯，其中，所述Fe³⁺稳定剂包括从谷氨酸、甘氨酸或其组合中选择出的氨基酸。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的铁液流氧化还原电芯，其中，所述Fe³⁺稳定剂的浓度从0.01M至10M。

5.根据权利要求1至3中的任一项所述的铁液流氧化还原电芯，其中，所述Fe³⁺稳定剂的浓度从0.1M至5M。

6.根据权利要求1至3中的任一项所述的铁液流氧化还原电芯，其中，所述Fe³⁺稳定剂的浓度从1M至5M。

7.根据权利要求1至3中的任一项所述的铁液流氧化还原电芯，包括从硼酸、重金属或它们的组合中选择出的所述析氢抑制剂。

8.根据权利要求1至3中的任一项所述的铁液流氧化还原电芯，其中，所述析氢抑制剂选自Pb、Bi、Mn、W、Cd、As、Sb、Sn或它们中的两种或更多种的组合。

9.根据权利要求7所述的铁液流氧化还原电芯，包括浓度从0.1M至5M的硼酸。

10.根据权利要求7所述的铁液流氧化还原电芯，包括浓度从0.0001M至0.1M的重金属。

11.根据权利要求1至3中的任一项所述的铁液流氧化还原电芯，其中，所述第一电解液为阳极电解液，所述阳极电解液的pH值从1至6。

12.根据权利要求1至3中的任一项所述的铁液流氧化还原电芯，其中，所述第一电解液为阳极电解液，所述阳极电解液的pH值从1至1.8。

13.根据权利要求1至3中的任一项所述的铁液流氧化还原电芯，其中，所述第二电解液为阴极电解液，所述阴极电解液包括Fe³⁺稳定剂，并且阳极电解液的pH值大于2。

14.根据权利要求1所述的铁液流氧化还原电芯，其中，所述导电粒子选自石墨粒子。

15.根据权利要求1所述的铁液流氧化还原电芯，其中，在所述第一半电芯中的电极包括从石墨、铜、钛或者它们中的两种或更多种的组合中选择出的涂铁粒子。

16.根据权利要求1所述的铁液流氧化还原电芯，其中，导电粒子具有从1微米至1500微米的粒子尺寸。

17.根据权利要求1至3和14中的任一项所述的铁液流氧化还原电芯，具有从1:1至10:1的能量功率比。

18.根据权利要求1至3和14中的任一项所述的铁液流氧化还原电芯，具有从1:1至5:1的能量功率比。

19.根据权利要求1至3和14中的任一项所述的铁液流氧化还原电芯，具有从1:1至3:1的能量功率比。