[发明专利]一种钒/氯化物电解液及使用该电解液的氧化还原液流电池

摘要

本发明属于液流储能电池技术领域，为一种钒/氯化物电解液以及使用该电解液的氧化还原液流电池，以导电惰性材料为电极，其电解液采用盐酸作为支持电解质，引入Cl‑离子，使得V的存在形式为稳定的双核钒离子[V2O3·4H2O]4+或者双核钒‑氯复合离子[V2O3Cl·3H2O]3+，其比以硫酸作为支持电解质的电解液中V的存在形式[VO2(H2O)3]+更加稳定，钒阳离子稳定性的增加同时，使得电解液中钒阳离子的浓度也得到了提高，进而电池系统的能量密度增大，另一方面，电池系统电解液温度大于40℃时，V的两种存在形式依然很稳定，不会出现V2O5沉淀，该发明的电池系统工作温度范围广，可在0～65℃的温度范围内稳定工作，因此可以省去电解液温控装置，降低电池系统的成本，提高系统效率。

主权项

一种钒/氯化物电解液，用于氧化还原液流电池，包括阳极电解液和阴极电解液，其中：阳极电解液中包含Cl‑、V2+和V3+离子；阴极电解液中包含Cl‑、V4+和V5+离子；电极反应如下：正极：和/或负极：其特征在于：仅以盐酸作为支持电解质引入，并以甲酸和/或乙二酸作为稳定剂；所述阳极电解液的组份为：Cl‑、H+、V2+、V3+、C2O42‑、HCO2‑和钒氧离子；其中：Cl‑的摩尔浓度为0.5‑20MH+的摩尔浓度为0.5‑20M钒离子及钒氧离子的摩尔浓度均为0.5‑5MC2O42‑的摩尔浓度为0.1‑2MHCO2‑的摩尔浓度为0.1‑2M所述阴极电解液的组份为：Cl‑、H+、V4+、V5+、C2O42‑、HCO2‑和钒氧离子；其中：Cl‑的摩尔浓度为0.5‑20MH+的摩尔浓度为0.5‑20M钒离子及钒氧离子的摩尔浓度均为0.5‑5MC2O42‑的摩尔浓度为0.1‑2MHCO2‑的摩尔浓度为0.1‑2M。