[发明专利]一种高容量保持率的全钒液流电池电解液的设计方法及应用

权利要求书

1.一种高容量保持率的全钒液流电池电解液的设计方法，其特征在于，通过提升电解液的平均价态，使正极液在首次充电过程中产生过量的VO₂⁺，避免因V²⁺扩散到正极对VO₂⁺进行消耗导致的正极可利用的VO₂⁺的不足；同时降低负极液中不可利用的V²⁺的累积，进而减缓V²⁺通过隔膜向正极的迁移，使隔膜两侧活性物质的扩散和对流在充放电初期达到稳定状态，实现全钒液流电池较高的容量保持率。

2.按照权利要求1所述的一种高容量保持率的全钒液流电池电解液的设计方法，其特征在于，所述提升电解液的平均价态，在商用3.5价钒电解液的基础上，通过以下三种方法实现：(1)向电解液中添加具有相同支持电解质浓度的VO²⁺溶液，或VO₂⁺溶液，或VO²⁺和VO₂⁺的混合溶液，或平均价态高于3.5价的V³⁺和VO²⁺混合溶液；(2)直接向电解液中添加无水或有水的VOSO₄；(3)向电解液中添加(1)、(2)所述的两种或两种以上溶液的组合，从而提升混合电解液的价态至3.5。

3.按照权利要求1所述的一种高容量保持率的全钒液流电池电解液的设计方法，其特征在于，所述提升电解液的平均价态，在正极电解液VO²⁺溶液、负极电解液V³⁺溶液的基础上，通过向正极液中添加具有相同支持电解质浓度的VO₂⁺溶液、VO²⁺和VO₂⁺的混合溶液中的一种或两种溶液来提升混合电解液的价态至3.5。

4.按照权利要求1所述的一种高容量保持率的全钒液流电池电解液的设计方法，其特征在于，所述提升电解液的平均价态，在正极电解液VO²⁺溶液、负极电解液V³⁺溶液的基础上，通过以下三种方法实现：(1)通过向负极液中添加具有相同支持电解质浓度的VO²⁺溶液，或VO₂⁺溶液，或V³⁺和VO²⁺的混合溶液，或VO²⁺和VO₂⁺的混合溶液；(2)直接向负极液中添加无水或有水的VOSO₄；(3)向负极液添加中(1)、(2)所述的两种或两种以上溶液的组合，从而提升混合电解液的价态至3.5。

5.按照权利要求1所述的一种高容量保持率的全钒液流电池电解液的设计方法，其特征在于，所述提升电解液的平均价态，在正极电解液VO²⁺溶液、负极电解液V³⁺溶液的基础上，向正极液中添加具有相同支持电解质浓度的VO₂⁺溶液、VO²⁺和VO₂⁺的混合溶液中的一种或两种溶液，同时，向负极液中添加以下溶液：(1)添加具有相同支持电解质浓度的VO²⁺溶液，或VO₂⁺溶液，或V³⁺和VO²⁺的混合溶液，或VO²⁺和VO₂⁺的混合溶液；(2)或添加无水/有水的VOSO₄；(3)或添加(1)、(2)所述的两种或两种以上溶液的组合，从而提升混合电解液的价态至3.5。