【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于锂溴液流电池的，尤其涉及一种离子液体基活性物质及其制备方法和锂溴液流电池。
技术介绍
1、随着全球能源需求的不断增长和可再生能源的快速发展，长时储能技术成为了解决能源供应不稳定性和间歇性的关键。液流电池的概念自1974年被提出后，澳、日、加、英、美等国学者提出多种体系：水系液流、全有机系液流、锂浆料液流和有机靶向液流电池等。锂电池的能量密度高，平均输出电压高，是目前储能应用中最主要的技术路线，其活性物质储存在每个电池内部中。与锂离子电池不同，液流电池的活性物质储存在电池外部的储液罐中，通过泵和管路将活性物质传送到电堆内部发生氧化还原反应，可实现功率和能量解耦。锂浆料电池结合了锂电池和液流电池的优势，输出电压高、能量密度高，且活性物质储存在电池外部的储液罐中，被认为是一种应用前景广阔的大规模储能技术。但是，锂浆料电池的活性物质并非溶解于电解液中，而是以颗粒的形式分散于有机电解液中，活性颗粒具有对流、分散与再团聚等运动，颗粒之间的连通状态在不停的变化，电子传输受限且复杂多变，因此存在易沉降、黏度大、电导率差及流体行为复杂等问题，限制了其商业应用。
2、专利公开号cn 105514531 a公开了一种锂离子—卤素液流电池，所述电池的电解液由作为活性物质的卤化锂、作为支持电解质的锂盐、卤素单质络合剂和非水溶剂组成。所述卤化锂为氟化锂、氯化锂、溴化锂、碘化锂中的一种或二种以上；所述卤素单质络合剂为溴化季铵盐、溴化氮甲基乙基吡咯烷、溴化氮甲基乙基吡啶中的一种或两种以上；所述支持电解质锂盐为libf4、liclo4、
技术实现思路
1、本专利技术提出一种离子液体基活性物质及其制备方法和锂溴液流电池，克服现有锂浆料液流电池的活性颗粒团聚、电子传输受限的问题。
2、为了达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
3、一种离子液体基活性物质，结构式如下：
4、式中r为-ch2ch(ch3)2、-cnh2n+1(n≥4)中的一种，x＝0.1～1。
5、一种离子液体基活性物质的制备方法，包括以下步骤：将吡咯类离子液体和溴化锂混合后反应，制得离子液体基活性物质。
6、所述吡咯类离子液体的其结构式如下：
7、
8、其中，r为-ch2ch(ch3)2、-cnh2n+1(n≥4)中的一种。
9、优选的，所述吡咯类离子液体为n-甲基-n-丁基吡咯溴盐、n-甲基-n-异丁基吡咯溴盐、n-甲基-n-戊基吡咯溴盐、n-甲基-n-已基吡咯溴盐、n-甲基-n-庚基吡咯溴盐的一种或多种。
10、所述吡咯类离子液体与溴化锂的摩尔比1:(0.1～1)。
11、所述吡咯类离子液体与溴化锂的摩尔比1:(0.5～1)。
12、所述反应的温度为40～70℃，时间为24～72h。
13、一种锂溴液流电池，包括电池模块、正极电解液储液罐、负极电解液储液罐、循环泵和循环管路；电池模块包括正极、负极、隔膜和电解液；所述电解液为离子液体基活性物质。
14、所述正极和负极均选自碳毡或碳布；所述隔膜为微孔膜；所有连接部分均需密封。
15、所述锌溴液流电池中正负极反应如下：
16、正极：
17、
18、负极：
19、
20、所述锂溴液流电池的使用温度为25～60℃。所得到的离子液体基活性物质在25～60℃范围内呈液态，既作为锂溴液流电池的活性物质，又作为锂溴液流电池的电解液，无需添加其他溶剂。
21、本专利技术的有益效果：本专利技术提出了一种锂溴液流电池，既利用了锂电池能量密度高、平均输出电压高的优点，又避免了锂浆料电池中因固体颗粒带来的弊端。所选择的吡咯类离子液体，阴极极限电势较负，可在负极li+/li氧化还原电位区间内保持稳定，且对正极产生的br2分子进行可逆络合。所得的锂溴液流电池离子液体基活性物质在室温或较高温度下为液态，可直接作为电解液使用，无需添加其他有机溶剂，相较于其他类型的锂电池电解液，更环保、更安全。使用便宜的微孔膜，大大降低了电池成本。
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1.一种离子液体基活性物质，其特征在于，结构式如下：
2.权利要求1所述离子液体基活性物质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将吡咯类离子液体和溴化锂混合后反应，制得离子液体基活性物质。
3.根据权利要求2所述离子液体基活性物质的制备方法，其特征在于，所述吡咯类离子液体的其结构式如下：
4.根据权利要求3所述离子液体基活性物质的制备方法，其特征在于，所述吡咯类离子液体与溴化锂的摩尔比1:(0.1～1)。
5.根据权利要求4所述离子液体基活性物质的制备方法，其特征在于，所述吡咯类离子液体与溴化锂的摩尔比1:(0.5～1)。
6.根据权利要求2所述离子液体基活性物质的制备方法，其特征在于，所述反应的温度为40～70℃，时间为24～72h。
7.一种锂溴液流电池，其特征在于，包括相互密封连接的电池模块、正极电解液储液罐、负极电解液储液罐、循环泵和循环管路；电池模块包括正极、负极、隔膜和电解液；其特征在于，所述电解液为权利要求1所述离子液体基活性物质。
8.根据权利要求7所述锌溴液流电池，其特征在于，所
9.根据权利要求7所述锌溴液流电池，其特征在于，所述锌溴液流电池中正负极反应如下：
10.根据权利要求9所述锌溴液流电池，其特征在于，所述锂溴液流电池的使用温度为25～60℃。
...【技术特征摘要】
1.一种离子液体基活性物质，其特征在于，结构式如下：
2.权利要求1所述离子液体基活性物质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将吡咯类离子液体和溴化锂混合后反应，制得离子液体基活性物质。
3.根据权利要求2所述离子液体基活性物质的制备方法，其特征在于，所述吡咯类离子液体的其结构式如下：
4.根据权利要求3所述离子液体基活性物质的制备方法，其特征在于，所述吡咯类离子液体与溴化锂的摩尔比1:(0.1～1)。
5.根据权利要求4所述离子液体基活性物质的制备方法，其特征在于，所述吡咯类离子液体与溴化锂的摩尔比1:(0.5～1)。
6.根据权利要求2所述离子液体基...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡迎军，闫杰杰，霍锋，郑淮阳，高桂红，李林林，王涛，
申请(专利权)人：郑州中科新兴产业技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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