[发明专利]一种钒/氯化物电解液及使用该电解液的氧化还原液流电池

权利要求书

1.一种钒/氯化物电解液，用于氧化还原液流电池，包括阳极电解液和阴极电解液，其中：

阳极电解液中包含Cl^-、V²⁺和V³⁺离子；

阴极电解液中包含Cl^-、V⁴⁺和V⁵⁺离子；

电极反应如下：

正极：

和/或

负极：

其特征在于：仅以盐酸作为支持电解质引入，并以甲酸和/或乙二酸作为稳定剂；

所述阳极电解液的组份为：Cl^-、H⁺、V²⁺、V³⁺、C₂O₄^2-、HCO₂^-和钒氧离子；

其中：Cl^-的摩尔浓度为0.5-20M

H⁺的摩尔浓度为0.5-20M

钒离子及钒氧离子的摩尔浓度均为0.5-5M

C₂O₄^2-的摩尔浓度为0.1-2M

HCO₂^-的摩尔浓度为0.1-2M

所述阴极电解液的组份为：Cl^-、H⁺、V⁴⁺、V⁵⁺、C₂O₄^2-、HCO₂^-和钒氧离子；

其中：Cl^-的摩尔浓度为0.5-20M

H⁺的摩尔浓度为0.5-20M

钒离子及钒氧离子的摩尔浓度均为0.5-5M

C₂O₄^2-的摩尔浓度为0.1-2M

HCO₂^-的摩尔浓度为0.1-2M。

2.根据权利要求1所述钒/氯化物电解液，其特征在于：

所述阳极电解液和阴极电解液中的Cl^-离子通过采用盐酸作为支持电解质引入的。

3.根据权利要求1所述钒/氯化物电解液，其特征在于：

所述阴极电解液包含双核钒离子[V₂O₃·4H₂O]⁴⁺和/或双核钒-氯复合离子[V₂O₃Cl·3H₂O]³⁺。

4.一种使用权利要求1所述电解液的氧化还原液流电池。

5.根据权利要求4所述氧化还原液流电池，其特征在于：电池运行温度范围为-20℃—65℃，且当在0—65℃之间时，不具有主动调节电解液温度的温控装置。

6.根据权利要求4所述氧化还原液流电池，其特征在于：其为液流储能电池，包括电池模块(1)、正极电解液储罐(2)、负极电解液储罐(3)以及循环泵(4)，电池模块(1)由一节或两节以上的单电池串联或并联连接而成，单电池包括离子交换膜(5)、正极(6)和负极(7)，所述正极电解液储罐(2)用于存储阴极电解液，设置于电池模块(1)的正极(6)上下端口外部循环回路上，所述负极电解液储罐(3)用于存储阳极电解液，设置于电池模块(1)的负极(7)上下端口外部循环回路上，在上述两个循环回路上各自设置有一个循环泵(4)，电池运行过程中，电解液在循环泵(4)的推动下，在电池模块(1)和正极电解液储罐(2)之间以及电池模块(1)和负极电解液储罐(3)之间循环流动。

7.根据权利要求4所述氧化还原液流电池，其特征在于：电池通过充电的办法获得再生，或通过更换正极电解液储罐(2)和负极电解液储罐(3)中的电解液来获得再生。