[发明专利]一种水系中性哌啶氮氧自由基类有机液流电池电解液、电池及制备方法

权利要求书

1.一种水系中性哌啶氮氧自由基类有机液流电池电解液，其特征在于，由包合物及第一支持电解质溶液组成，所述包合物由有机电解质客体和包合所述有机电解质客体的包合物主体组成，所述包合物主体为以多个葡萄糖单元连接而成的外部亲水、内部疏水且具有空腔的环状高分子；

所述包合物主体为环糊精及其衍生物，所述环糊精及其衍生物为γ-环糊精或γ-环糊精衍生物；

所述有机电解质客体为哌啶氮氧自由基类衍生物，所述哌啶氮氧自由基类衍生物为4-OPO₃Na-TEMPO、4-NHCOCH₂SO₃Na-TEMPO、4-OSO₃Na-TEMPO、4-NHSO₂CF₃Na-TEMPO、4-OSO₂CF₃Na-TEMPO、4-OPO₃K-TEMPO、4-NHCOCH₂SO₃K-TEMPO、4-OSO₃K-TEMPO、4-NHSO₂CF₃K-TEMPO和4-OSO₂CF₃K-TEMPO中的一种；

所述有机电解质客体与包合物主体的摩尔比为1：(0.3-3)，且包合物在第一支持电解质溶液中的浓度为0.05～0.5mol/L。

2.根据权利要求1所述的一种水系中性哌啶氮氧自由基类有机液流电池电解液，其特征在于，所述第一支持电解质溶液为氯化钠的水溶液或氯化钾的水溶液，所述第一支持电解质溶液的浓度为1mol/L。

3.一种权利要求1-2任一项所述的水系中性哌啶氮氧自由基类有机液流电池电解液的制备方法，其特征在于，将有机电解质客体和包合所述有机电解质客体的包合物主体加入支持电解质溶液之中，超声并搅拌之后得到水系中性哌啶氮氧自由基类有机液流电池电解液。

4.一种水系中性哌啶氮氧自由基类有机液流电池，其特征在于，包括单体电池和两个以上的单体电池组成的电堆，所述单体电池包括依次组装的正极电解液、正极流场板、正极电极、离子隔膜、负极电极、负极流场板和负极电解液，所述正极电解液采用基于权利要求1-2任一项所述的水系中性哌啶氮氧自由基类有机液流电池电解液。

5.根据权利要求4所述的一种水系中性哌啶氮氧自由基类有机液流电池，其特征在于，所述负极电解液由水溶性高的紫精类或蒽醌类有机电解质及第二支持电解质溶液组成；所述第二支持电解质溶液为氯化钠或氯化钾的水溶液；正极流场板和负极流场板均为刻有流道的石墨板；正极电极和负极电极均为石墨毡或碳电极，离子隔膜为阳离子交换膜。