[发明专利]一种利用混合流体电极材料实现超低能耗连续除盐的方法

权利要求书

1.一种利用混合流体电极材料实现超低能耗连续除盐的方法，其特征在于，其采用除盐流体电池装置实现除盐，电池装置的正负极均为混合流体电极材料溶液；

所述混合流体电极材料由具有氧化特性的流体电极材料与具有还原特性的流体电极材料混合而成，两种流体电极材料属于同一个氧化还原电对或处于相邻电势的氧化还原电对。

2.由权利要求1所述的实现超低能耗连续除盐的方法，其特征在于，所述混合流体电极材料的其中一种A材料包括铁氰化钾、四甲基哌啶氮氧化物、甲基紫精、I^-、V³⁺、VO²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、二磺酸盐、蒽醌、蒽醌-2,7-磺酸钠、2,6-二羟基-蒽醌、以羧基为端基的烷基链修饰过的2,6-二羟基-蒽醌、咯嗪、羧酸、二(3-三甲氨基)丙基紫精四氯化物、二((3-三甲氨基)丙基)二茂铁二氯、苯醌、2,5-二羟基-1,4-苯醌以及塑胶醌的其中一种。

3.由权利要求2所述的实现超低能耗连续除盐的方法，其特征在于，所述流体电极材料的另一种B材料包括所使用A材料的氧化还原产物、用小分子链修饰A材料的产物、用高分子链修饰A材料的产物中的一种，所述小分子链包括烷基链、高分子链包括CNT、GO以及RGO。

4.由权利要求2或3所述的实现超低能耗连续除盐的方法，其特征在于，所述A材料和B材料按1:X的摩尔比进行混合，0.01<X<100，其混合溶液的浓度为10^-5～10mol/L。

5.由权利要求1所述的实现超低能耗连续除盐的方法，其特征在于，所述混合流体电极材料溶液还包括导电添加剂，所述导电添加剂包括NaCl、NaBr、NaI、MgCl₂、MgBr₂、Na₂SO₄、石墨烯、碳纳米管中的一种或几种，混合流体电极材料与导电添加剂的摩尔比为1：X，0<X<200。

6.由权利要求1所述的实现超低能耗连续除盐的方法，其特征在于，所述流体电池装置包括正极流体电极材料溶液槽、负极流体电极材料溶液槽、盐水槽、阴离子交换膜、阳离子交换膜、电流收集器、塑料软管、正极和负极活性溶液、盐溶液。

7.由权利要求6所述的实现超低能耗连续除盐的方法，其特征在于，所述阴阳离子交换膜为离子交换树脂，可用导电多孔碳材料以及其它多孔材料替换。

8.由权利要求6所述的实现超低能耗连续除盐的方法，其特征在于，所述电流收集器包括非金属材料以及金属材料，所述非金属材料包括石墨纸、多孔泡沫碳、多孔碳纤维纸以及碳纤维布，所述金属材料包括惰性金属电极板以及惰性金属合金电极板，惰性金属包括铂和铱。

9.由权利要求1或6所述的实现超低能耗连续除盐的方法，其特征在于，所述流体电池装置的组装顺序可以分为以下几种方式：

第一种：亚克力板#1、电流收集器、正极溶液槽、阳离子交换膜、盐水槽、阴离子交换膜、负极溶液槽、电流收集器、亚克力板#2；

第二种：亚克力板#1、电流收集器、正极溶液槽、阳离子交换膜、盐水槽#1、阴离子交换膜、盐水槽#2、阳离子交换膜、负极溶液槽、电流收集器、亚克力板#2；

第三种：亚克力板#1、电流收集器、正极溶液槽、阴离子交换膜、盐水槽#1、阳离子交换膜、盐水槽#2、阴离子交换膜、负极溶液槽、电流收集器、亚克力板#2；

第四种：亚克力板#1、电流收集器、正极溶液槽、阴离子交换膜、盐水槽#1、阳离子交换膜、盐水槽#2、阴离子交换膜、盐水槽#3、阳离子交换膜、负极溶液槽、电流收集器、亚克力板#2，其中，盐水槽和阴阳离子膜可无限次数交替出现。

10.由权利要求8所述的实现超低能耗连续除盐的方法，其特征在于，所述电池装置的驱动电源包括恒定电流源、恒定电压源、外界太阳能电池板以及光电转换器件；

所述恒定电流的电流为10^-5～100A/cm²，所述恒定电压的电压为0～200V/cm²。