【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电化学储能，具体涉及一种具有宽温度适应性的碱性锌铁液流电池。
技术介绍
1、随着社会的发展，人类对能源的需求量逐渐增加，但是化石能源等不可再生能源逐渐枯竭，而可再生能源如风能、太阳能、潮汐能等，由于其可再生性、环境友好等特点得到广泛的关注。然而，可再生能源发电具有不连续性、不稳定性、不可预测性等特点严重阻碍了其广泛应用，而储能技术是实现可再生能源能源安全平稳供电重要支撑。在储能技术中有物理、化学储能，其中化学储能应用更加广泛，而电化学储能是化学储能中最为普遍的储能装置。在电化学储能中，液流电池储能技术由于其具有能量密度、功率密度可独立、灵活设计、安全可靠、环境友好、地理限制小等特点在大规模储能领域具有广泛的应用前景。碱性锌铁液流电池由于资源丰富、价格低廉、动力学高等特点在储能领域中得到广泛的关注，具有良好的发展前景。
2、碱性锌铁液流电池通常采用na4fe(cn)6或k4fe(cn)6作为活性物质，3mol-1的naoh或koh作为支持电解质，由于正极活性物质分子量较大(>400g/mol)，室温条件下，其在水中固有的溶解度较低(315g/l，h2o；由于同离子效应，实际在碱中的溶解度更低)。当温度降低时，正极活性物质溶解度将会进一步降低(10℃：210g/l；0℃：145g/l)，溶于支持电解质中的活性物质将会析出以维持溶液稳定。因此，实际应用过程中，需要较高的温度以维持正极电解液在低温下的稳定性。
3、专利wo2018103517a1、论文(iscience,2018,3,40–4
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术旨在提供一种具有宽温度适应性的碱性锌铁液流电池，通过改变正极电解液配比、负极电解液组分(正负极电解液必须同时改进才能提高电池温度适应性，仅仅改变正极电解液组分而继续延用传统负极电解液无法达到此目的)，提高电池温度适应性、可靠性。
2、为实现以上目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、所述的具有宽温度适应性的碱性锌铁液流电池由正极电解液、负极电解液构成、离子传导膜、电极、集流体构成；
4、所述的具有宽温度适应性的碱性锌铁液流电池正极电解液由na4fe(cn)6、k4fe(cn)6、naoh、koh组成，其中na+与k+摩尔浓度比为1：1，fe(cn)64-与oh-摩尔浓度比范围为1～10，溶液中fe(cn)64-浓度为0.4mol l-1～1mol l-1；
5、所述负极电解液为锌离子与有机羧酸类盐组成，通过naoh、koh中的一种或二种碱调节溶液ph至9～14，其中，有机羧酸类盐为柠檬酸钠、甘氨酸、乙二胺四乙酸、n-β-羟基乙基乙二胺三乙酸中的任意一种或二种以上；锌离子的浓度与有机羧酸类盐摩尔比为1：1，锌离子浓度为0.2moll-1～0.7mol l-1；
6、锌离子的来源包括氯化锌、硝酸锌、乙酸锌、磷酸锌、三氟甲基磺酸锌、四氟硼酸锌、六氟磷酸锌、双乙二酸硼酸锌、溴化锌中的任一一种；
7、所述的具有宽温度适应性的碱性锌铁液流电池负极电解液中，锌离子的浓度为0.2mol l-1-0.7mol l-1；
8、所述的具有宽温度适应性的碱性锌铁液流电池负极电解液中，锌离子的浓度与有机羧酸类盐摩尔比为1：1；
9、所述的具有宽温度适应性的碱性锌铁液流电池可以在0℃～60℃下稳定运行。
10、本专利技术相对于现有技术具有的有益效果如下：
11、1.本专利技术提供的具有宽温度适应性的碱性锌铁液流可将温度范围扩宽至0℃～60℃。
12、2.正极电解液组分的改变可将正极活性物质浓度提高至1.0mol l-1，从而提高电池能量密度。
13、3.负极活性物质的改变可有效抑制枝晶的生成、降低金属锌的腐蚀，提高电池可靠性。
14、4.正负极电解液碱浓度的降低可降低对电池关键材料耐碱稳定性的要求，同时改善了电池自放电问题。
15、5.有效改善了电池在充放电过程中正负极电解液离子强度的差异，改善传统碱性锌铁液流电池存在的水迁移的问题。
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1.一种碱性锌铁液流电池，包括正极电解液、负极电解液，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的碱性锌铁液流电池，其特征在于，所述负极电解液中的锌离子的来源包括氯化锌、硝酸锌、乙酸锌、磷酸锌、三氟甲基磺酸锌、四氟硼酸锌、六氟磷酸锌、双乙二酸硼酸锌、溴化锌中的任一一种或二种以上。
3.根据权利要求1或2所述的碱性锌铁液流电池，其特征在于，所述的锌离子的浓度为0.2mol L-1-0.7mol L-1。
4.根据权利要求1所述的碱性锌铁液流电池，其特征在于，其具有宽温度适应性，所述的温度范围为0℃～60℃。
【技术特征摘要】
1.一种碱性锌铁液流电池，包括正极电解液、负极电解液，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的碱性锌铁液流电池，其特征在于，所述负极电解液中的锌离子的来源包括氯化锌、硝酸锌、乙酸锌、磷酸锌、三氟甲基磺酸锌、四氟硼酸锌、六氟磷酸锌、双乙二酸硼酸锌、溴化锌中的任一...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁治章，李先锋，智莉平，许鹏程，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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