[发明专利]一种锌镍单液流电池负极电解液以及用途

说明书

本发明涉及锌镍单液流电池领域，尤其涉及一种锌镍单液流电池负极电解液以及用途。负极电解液为锌酸盐与添加醌的碱性氢氧化钾或氢氧化钠混合溶液；正极电解液为锌酸盐的碱性氢氧化钾或氢氧化钠溶液。电解液中的正极为氢氧化镍电极，负极采用碳毡作为电极。所述的负极电解液锌酸盐浓度为0.1‑0.4mol/L，醌浓度为0.05‑0.1mol/L，碱浓度为5‑8mol/L。正极电解液锌酸盐浓度为0.1‑0.4mol/L，碱浓度为5‑8mol/L。在循环300次以上，电池的效率仍然保持稳定。而对比例的效率波动明显，且在170次循环后电池效率出现衰减。

技术领域

本发明涉及锌镍单液流电池领域，尤其涉及一种锌镍单液流电池负极电解液以及用途。

背景技术

锌镍单液流储能电池是一种新型的低成本、高效率、环境友好型的液流储能电池，具有能量密度和电流效率高、装置简单易操纵、使用寿命长、成本低廉等优点，主要应用于电网调峰、风能和太阳能等可再生能源发电、电动汽车等领域。

锌镍单液流电池应用于大规模储能领域需要具有较高的储能容量，这就对高容量的正极提出了要求。但是随着容量的提升，正极的电解液传输愈发困难，导致了电极极易发生析氧副反应，这就需要较长的活化过程，以便于构建顺畅的离子传输通道。但是，由于负极本身在正极活化阶段是进行正常的充放电反应。而由于正极析氧导致了正极电流效率远远低于负极的电流效率。导致在活化完成后，负极会累积较多的锌单质。溶于导致流道的堵塞及正负极的短路，对于系统的稳定性有着严重的危害。

发明内容

发明的目的：为了提供一种效果更好的锌镍单液流电池负极电解液以及用途，具体目的见具体实施部分的多个实质技术效果。

为了达到如上目的，本发明采取如下技术方案：

方案一：

一种锌镍单液流电池电解液，其特征在于，负极电解液为锌酸盐与添加醌的碱性氢氧化钾或氢氧化钠混合溶液；正极电解液为锌酸盐的碱性氢氧化钾或氢氧化钠溶液。

本发明进一步技术方案在于，电解液中的正极为氢氧化镍电极，负极采用碳毡作为电极。

本发明进一步技术方案在于，所述的负极电解液锌酸盐浓度为0.1-0.4mol/L，醌浓度为0.05-0.1mol/L，碱浓度为5-8mol/L。

本发明进一步技术方案在于，正极电解液锌酸盐浓度为 0.1-0.4mol/L，碱浓度为5-8mol/L。

方案二：

一种新型电池放电方法，其特征在于，利用如上任意一项所述的电解液，其特征在于，电池发生充放电反应为：充电时正极为氧化镍至羟基氧化镍和析氧副反应，负极为锌离子的沉积和醌的还原反应；放电时正极为羟基氧化镍至氧化镍的反应；负极为锌的溶解反应和醌的氧化反应。

方案三：

一种锌镍单液流电池负极电解液，其特征在于，负极电解液为锌酸盐与添加醌的碱性氢氧化钾或氢氧化钠混合溶液。

方案四：

醌在作为一种锌镍单液流电池负极电解液的添加剂的用途。

用如上技术方案的本发明，相对于现有技术有如下有益效果：在循环300次以上，电池的效率仍然保持稳定。而对比例的效率波动明显，且在170次循环后电池效率出现衰减。

附图说明

为了进一步说明本发明，下面结合附图进一步进行说明：

图1为实施例的充放电曲线；

图2实施例电池的循环性能；

图3对比例电池的循环性能；

图4和图5为实施例(图4)与对比例(图5)的负极数码照片对比。