[发明专利]一种镁离子液流电池

权利要求书

1.一种镁离子液流电池，其特征在于，包括：负极浆料罐、正极浆料罐、第一负极浆料输送管、第二负极浆料输送管、第一正极浆料输送管、第二正极浆料输送管、第一浆料循环泵、第二浆料循环泵、负极集流体、正极集流体及聚合物复合隔膜；

所述负极集流体内部设置有迂回分布的第一导流沟槽；所述负极集流体上设置有电池负极引线端；所述第一导流沟槽的一端通过所述第一负极浆料输送管与所述负极浆料罐的一端连接；所述第一导流沟槽的另一端通过所述第二负极浆料输送管与所述负极浆料罐的另一端连接；所述第一浆料循环泵设置在所述第一负极浆料输送管或所述第二负极浆料输送管上；

所述正极集流体内部设置有迂回分布的第二导流沟槽；所述正极集流体上设置有电池正极引线端；所述第二导流沟槽的一端通过所述第一正极浆料输送管与所述正极浆料罐的一端连接；所述第二导流沟槽的另一端通过所述第二正极浆料输送管与所述正极浆料罐的另一端连接；所述第二浆料循环泵设置在所述第一正极浆料输送管或所述第二正极浆料输送管上；

所述负极集流体和所述正极集流体分别设置在所述聚合物复合隔膜的两侧；

所述负极浆料罐内装有负极混合浆料；所述负极混合浆料由金属镁粉与含镁盐的有机溶剂配置而成，或所述负极混合浆料由镁合金粉与含镁盐的有机溶剂配置的浆料；

所述正极浆料罐内装有正极混合浆料；所述正极混合浆料由碳材料催化剂与含锂盐的有机液体电解质混合并被高纯氧气饱和配置而成，或所述正极混合浆料由碳负载催化剂与含锂盐的有机液体电解质混合并被高纯氧气饱和配置而成。

2.根据权利要求1所述的镁离子液流电池，其特征在于，还包括：负极端板、正极端板、第一密封垫片、第二密封垫片、第三密封垫片、第四密封垫片及螺栓；

所述第一密封垫片设置在所述负极集流体与所述聚合物复合隔膜之间，所述第二密封垫片设置在所述正极集流体与所述聚合物复合隔膜之间；

所述第三密封垫片设置在所述负极集流体的外侧，所述第四密封垫片设置在所述正极集流体的外侧；

所述负极端板设置在所述第三密封垫片的外侧，所述正极端板设置在所述第四密封垫片的外侧；所述负极端板和所述正极端板通过所述螺栓固定在一起。

3.根据权利要求2所述的镁离子液流电池，其特征在于，所述正极端板和所述负极端板采用钢板或铝合金板制成；

所述正极集流体和所述负极集流体采用石墨板或不锈钢板制成。

4.根据权利要求1或2所述的镁离子液流电池，其特征在于，所述镁盐为MgO、MgF₂、Mg(ClO₃)₂、MgB₂和MgSO₄中的至少一种。

5.根据权利要求1或2所述的镁离子液流电池，其特征在于，所述有机溶剂为EC、PC、DMC、DEC、EMC、DME、1,3-二氧环戊烷、链状二乙二醇二甲醚和链状二乙二醇二甲醚同系物中的至少一种。

6.根据权利要求1或2所述的镁离子液流电池，其特征在于，所述碳负载催化剂为金属单质、金属合金、金属氧化物、硒化物、金属氮化物、金属复合氧化物或过渡金属大环化合物，且所述金属单质、金属合金、金属氧化物、硒化物、金属氮化物、金属复合氧化物及所述过渡金属大环化合物具有电化学催化氧还原特性。

7.根据权利要求1或2所述的镁离子液流电池，其特征在于，所述碳材料催化剂为活性炭、泡沫碳、石墨粉、中间相碳微球、碳纳米管、碳纤维、富勒烯和石墨烯中的至少一种。

8.根据权利要求1或2所述的镁离子液流电池，其特征在于，所述聚合物复合隔膜由高分子材料和无机材料复合制成；所述高分子材料为聚丙烯、聚乙烯、聚酰亚胺、聚芳醚酮、聚降冰片烯或聚四氟乙烯；所述无机材料为玻璃纤维、氧化硅、氧化铝、氧化钛、氧化镁、偏铝酸锂或钛酸锂。

9.根据权利要求1或2所述的镁离子液流电池，其特征在于，所述第一密封垫片、第二密封垫片、第三密封垫片及所述第四密封垫片采用硅胶片、聚四氟乙烯片或PVC片制成。

10.根据权利要求1或2所述的镁离子液流电池，其特征在于，所述第一负极浆料输送管、第二负极浆料输送管、第一正极浆料输送管及所述第二正极浆料输送管为不锈钢管、硅胶管或聚四氟乙烯管；

所述负极浆料罐和所述正极浆料罐采用不锈钢或聚四氟乙烯材料制成。