[发明专利]用于电池应用的氧化还原液流电池和化合物

权利要求书

1.一种电解质溶液，所述电解质溶液包括：

溶剂；以及

电解质，所述电解质是芳族酰亚胺、二茂铁衍生物、环丙烯鎓化合物，或它们的组合，

其中所述电解质可溶于所述溶剂中。

2.如权利要求1所述的电解质溶液，其中所述芳族酰亚胺是苝二酰亚胺(PDI)的衍生物、萘二酰亚胺的衍生物，或它们的组合。

3.如权利要求1所述的电解质溶液，其中所述电解质是苝二酰亚胺三氟甲烷磺酰亚胺([PDI][TFSI]₂)和/或四二茂铁([Fc₄])。

4.如权利要求1所述的电解质溶液，其中所述溶剂选自由以下项组成的组：二甲基乙酰胺、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、乙腈、γ-丁内酯(GBL)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸乙烯酯(EC)、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、氟代碳酸乙烯酯、N,N-二甲基乙酰胺、水和盐水。

5.如权利要求1所述的电解质溶液，其中所述溶剂包括水和盐，其中所述盐选自由以下项组成的组：NaCl、KCl、MgCl2、CaCl2和LiCl。

6.如权利要求1所述的电解质溶液，其中所述环丙烯鎓化合物为二甲基哌啶环丙烯鎓。

7.一种氧化还原液流电池，所述氧化还原液流电池包括：

阴极单元，所述阴极单元包含阴极电解质；以及

阳极单元，所述阳极单元包含阳极电解质，

其中所述阴极电解质和所述阳极电解质中的至少一者包含如权利要求1所述的电解质溶液。

8.如权利要求7所述的氧化还原液流电池，其中所述阳极电解质包含PDI衍生物，并且所述阴极电解质包含二茂铁衍生物。

9.如权利要求7所述的氧化还原液流电池，其中所述阳极电解质包含[PDI][TFSI]₂，并且所述阴极电解质包含[Fc₄]。

10.如权利要求7所述的氧化还原液流电池，所述氧化还原液流电池还包括碳毡电极。

11.如权利要求7所述的氧化还原液流电池，所述氧化还原液流电池还包括安置在所述阴极单元与所述阳极单元之间的膜。

12.如权利要求11所述的氧化还原液流电池，其中所述膜是透析型尺寸排阻膜。

13.如权利要求11所述的氧化还原液流电池，其中所述膜是纤维素膜。

14.如权利要求7所述的氧化还原液流电池，所述氧化还原液流电池还包括支持电解质。

15.如权利要求14所述的氧化还原液流电池，所述支持电解质是六氟磷酸锂(LiPF6)或双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)。

16.如权利要求7所述的氧化还原液流电池，其中所述氧化还原液流电池在超过500次充电和放电循环的每次循环中具有约99％的库仑效率。

17.一种用于电池中的有机化合物，所述有机化合物具有由下式(I)表示的结构：

或其衍生物，其中R表示烷基、醚、铵盐，或任何增溶链。

18.如权利要求17所述的有机化合物，其中所述有机化合物是螺乙基邻苯二甲酰亚胺。

19.如权利要求17所述的有机化合物，其中所述有机化合物是螺乙基邻苯二酚。