[发明专利]锌铈基离子液体液流电池

权利要求书

1.一种锌铈基离子液体液流电池，包括正负极和正负极电解液，其特征是：所述的负极电解液为锌基离子液体，正极电解液为铈基离子液体；

所述的负极电解液的锌基离子液体，选用氟化锌溶解在1-甲基,3-丙基咪唑三氟乙酸盐中配成锌基离子液体，其结构式如下：

其中：n＝1-3，锌基离子液体是单一物质，不是混合物，它既是溶剂又是活性物质；

所述的正极电解液的铈基离子液体，选用三氟化铈溶解在1-甲基,3-丙基咪唑三氟乙酸盐中配成铈基离子液体，其结构式如下：

其中：n＝1-3，铈基离子液体是单一物质，不是混合物，它既是溶剂又是活性物质；

正负极电解液中均含有质量百分比为0.5％—10％的氟化钠。

2.根据权利要求1所述的一种锌铈基离子液体液流电池，其特征是：正负极反应如下：

负极反应：

正极反应：

3.根据权利要求1所述的一种锌铈基离子液体液流电池，其特征是：所述的负极电解液的锌基离子液体，选用前驱体氟化锌溶解在前驱体1-甲基,3-丙基咪唑三氟乙酸盐离子液体中得到，前驱体氟化锌与前驱体离子液体的摩尔比为(1-3):1；

所述正极电解液的铈基离子液体，选用前驱体三氟化铈溶解在前驱体1-甲基,3-丙基咪唑三氟乙酸盐离子液体中得到，前驱体三氟化铈与前驱体离子液体的摩尔比为(1-3):1。

4.根据权利要求1所述的一种锌铈基离子液体液流电池，其特征是：单体电池的正、负极标准电势差为2.60V。

5.根据权利要求1所述的一种锌铈基离子液体液流电池，其特征是：正负极选用碳毡、石墨毡、石墨板、石墨纸或碳布惰性材料中的一种。

6.根据权利要求1所述的一种锌铈基离子液体液流电池，其特征是：以碳毡做正、负极，二者的表观面积均为20cm²；负极电解液为100克1-甲基,3-丙基咪唑锌氟三氟乙酸盐离子液体和质量百分比为10％的NaF溶液；正极电解液为200克1-甲基,3-丙基咪唑铈氟三氟乙酸盐离子液体和质量百分比为5％的NaF溶液；充放电电流为200mA，电解液流速为5mL/min，电池的能量密度为249Wh/L，是水介质锌铈液流电池能量密度的6.38倍；

其中：1-甲基,3-丙基咪唑锌氟三氟乙酸盐离子液体的n＝3；1-甲基,3-丙基咪唑铈氟三氟乙酸盐离子液体的n＝3。