【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于储能，具体涉及一种含复合添加剂的铁铬液流电池电解液及其制备方法。
技术介绍
1、液流电池储能技术产业化进程加速，铁铬液流电池是一种非常具有前景的电化学储能技术。铁铬液流电池是一种水系液流电池技术，其显著的优势之一就是它的本征安全性；电池中的电解液来源于原料丰富、价格低廉的铁和铬，电池具有成本优势和可持续性发展；另外，铁铬液流电池还具有容量大、毒性和腐蚀性低、使用寿命长、系统稳定性高等优势。
2、在铁铬液流电池的研究领域中，缺乏对电解液的添加剂系统性的研究。在电解液中添加添加剂，进行电池充放电循环测试以及电化学活性测试进行评价。目前常用的电解液添加剂会加重负极的析氢反应或增大容量衰减率，造成电解液寿命短、衰减大以及电解液成本的升高。为解决此类问题，现急需开发一种综合提高电化学性能的铁铬液流电池电解液。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种含复合添加剂的铁铬液流电池电解液及其制备方法。本专利技术提供的含复合添加剂的铁铬液流电池电解液能够提升电池性能，同时能够提升电池循环测试稳定性能。
2、为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供了一种含复合添加剂的铁铬液流电池电解液，其中，所述复合添加剂包括磷酸钠和柠檬酸铵，所述含复合添加剂的铁铬液流电池电解液中的氯化亚铁的浓度为0.5～1.5mol/l，氯化铬的浓度为0.5～1.5mol/l，氯化氢的浓度为2～4mol/l，磷酸根的浓度为0.05～0.15mol/l，钠离子的浓度为0
3、根据本专利技术的具体实施方式，优选地，所述含复合添加剂的铁铬液流电池电解液的成分包括氯化亚铁、氯化铬、氯化氢、磷酸钠、柠檬酸铵以及水。
4、在上述的含复合添加剂的铁铬液流电池电解液中，优选地，氯化亚铁的浓度为0.75～1.30mol/l。
5、在上述的含复合添加剂的铁铬液流电池电解液中，优选地，氯化铬的浓度为0.75～1.30mol/l。
6、在上述的含复合添加剂的铁铬液流电池电解液中，优选地，氯化氢的浓度为2.5～3.5mol/l。
7、在上述的含复合添加剂的铁铬液流电池电解液中，优选地，磷酸根的浓度为0.05～0.1mol/l。
8、在上述的含复合添加剂的铁铬液流电池电解液中，优选地，钠离子的浓度为0.15～0.3mol/l。
9、在上述的含复合添加剂的铁铬液流电池电解液中，优选地，柠檬酸根的浓度为0.05～0.2mol/l。
10、在上述的含复合添加剂的铁铬液流电池电解液中，优选地，铵根离子的浓度为0.15～0.6mol/l。
11、本专利技术第二方面提供了一种上述的含复合添加剂的铁铬液流电池电解液的制备方法，其包括以下步骤：
12、(1)配制铁铬液流电池电解液，使所述铁铬液流电池电解液中的氯化亚铁的浓度为0.5～1.5mol/l，氯化铬的浓度为0.5～1.5mol/l，氯化氢的浓度为2～4mol/l；
13、(2)将磷酸钠作为添加剂溶解于步骤(1)得到的铁铬液流电池电解液中，使磷酸根的浓度为0.05～0.15mol/l，钠离子的浓度为0.15～0.45mol/l，得到含磷酸钠的铁铬液流电池电解液；
14、(3)将柠檬酸铵作为添加剂溶解于步骤(2)得到的含磷酸钠的铁铬液流电池电解液中，使柠檬酸根的浓度为0.05～0.25mol/l，铵根离子的浓度为0.15～0.75mol/l，得到所述的含复合添加剂的铁铬液流电池电解液。
15、在上述制备方法中，优选地，在步骤(1)中，氯化亚铁的浓度为0.75～1.30mol/l。
16、在上述制备方法中，优选地，在步骤(1)中，氯化铬的浓度为0.75～1.30mol/l。
17、在上述制备方法中，优选地，在步骤(1)中，氯化氢的浓度为2.5～3.5mol/l。
18、在上述制备方法中，优选地，在步骤(2)中，磷酸根的浓度为0.05～0.1mol/l。
19、在上述制备方法中，优选地，在步骤(2)中，钠离子的浓度为0.15～0.3mol/l。
20、在上述制备方法中，优选地，在步骤(3)中，柠檬酸根的浓度为0.05～0.2mol/l。
21、在上述制备方法中，优选地，在步骤(3)中，铵根离子的浓度为0.15～0.6mol/l。
22、本专利技术提供了一种含复合添加剂的铁铬液流电池电解液。通过控制不同添加剂离子浓度，改变其化学反应机理，解决铬离子活性弱且不利于正负极电解液的化学反应平衡的问题。同时添加剂与铬离子配位，改变铬离子的氧化还原电位以及远离水在碳电极表面析出氢气所需要的过电位，有效避免铁铬液流电池的阴极在充电末期出现的析氢现象。从而起到了提升电池性能的作用，同时提升了铁铬液流电池循环测试稳定性能。本专利技术还提供了一种含复合添加剂的铁铬液流电池电解液的制备方法，具有制备过程简单，成本低的优点。
23、与现有技术相比，本专利技术的技术方案至少具有以下有益效果：
24、1.本专利技术通过控制不同添加剂离子浓度，解决铬离子活性弱的问题，有利于正负极电解液的化学反应平衡。
25、2.本专利技术中适量添加剂的加入，提高了电解液电导率，使电池库伦效率和电压效率提高。
26、3.本专利技术的添加剂与铬离子配位，改变铬离子的氧化还原电位以及远离水在碳电极表面析出氢气所需要的过电位，有效避免铁铬液流电池的阴极在充电末期出现的析氢现象。
27、4.本专利技术的添加剂中适量的钠离子与铁离子和铬离子间存在静电斥力，使后者分散的更加均匀，从而提高正负极电解液稳定性。
28、5.本专利技术的含复合添加剂的铁铬液流电解液的制备方法具有制备过程简单，成本低的优点。
29、因此，本专利技术的含复合添加剂的铁铬液流电池电解液提高了电解液中离子反应活性，提升了电解液与电极材料的化学相容性，降低了容量衰减，提升了铁铬液流电池性能，强化了其长效循环稳定性，在本领域中具有重要的指导意义。
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1.一种含复合添加剂的铁铬液流电池电解液，其中，所述复合添加剂包括磷酸钠和柠檬酸铵，所述含复合添加剂的铁铬液流电池电解液中的氯化亚铁的浓度为0.5～1.5mol/L，氯化铬的浓度为0.5～1.5mol/L，氯化氢的浓度为2～4mol/L，磷酸根的浓度为0.05～0.15mol/L，钠离子的浓度为0.15～0.45mol/L，柠檬酸根的浓度范围为0.05～0.25mol/L，铵根离子的浓度为0.15～0.75mol/L。
2.根据权利要求1所述的在上述的含复合添加剂的铁铬液流电池电解液，其中，氯化亚铁的浓度为0.75～1.30mol/L。
3.根据权利要求1所述的在上述的含复合添加剂的铁铬液流电池电解液，其中，氯化铬的浓度为0.75～1.30mol/L。
4.根据权利要求1所述的在上述的含复合添加剂的铁铬液流电池电解液，其中，氯化氢的浓度为2.5～3.5mol/L。
5.根据权利要求1所述的在上述的含复合添加剂的铁铬液流电池电解液，其中，磷酸根的浓度为0.05～0.1mol/L。
6.根据权利要求1所述的在上述的含复合添加
7.根据权利要求1所述的在上述的含复合添加剂的铁铬液流电池电解液，其中，柠檬酸根的浓度为0.05～0.2mol/L。
8.根据权利要求1所述的在上述的含复合添加剂的铁铬液流电池电解液，其中，铵根离子的浓度为0.15～0.6mol/L。
9.一种权利要求1-8中任一项所述的含复合添加剂的铁铬液流电池电解液的制备方法，其包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种含复合添加剂的铁铬液流电池电解液，其中，所述复合添加剂包括磷酸钠和柠檬酸铵，所述含复合添加剂的铁铬液流电池电解液中的氯化亚铁的浓度为0.5～1.5mol/l，氯化铬的浓度为0.5～1.5mol/l，氯化氢的浓度为2～4mol/l，磷酸根的浓度为0.05～0.15mol/l，钠离子的浓度为0.15～0.45mol/l，柠檬酸根的浓度范围为0.05～0.25mol/l，铵根离子的浓度为0.15～0.75mol/l。
2.根据权利要求1所述的在上述的含复合添加剂的铁铬液流电池电解液，其中，氯化亚铁的浓度为0.75～1.30mol/l。
3.根据权利要求1所述的在上述的含复合添加剂的铁铬液流电池电解液，其中，氯化铬的浓度为0.75～1.30mol/l。
4.根据权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐泉，牛迎春，王屾，刘万里，杨子骥，
申请(专利权)人：中海储能科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：
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