[发明专利]一种以钒的化合物为活性物质的光电化学液流储能电池

权利要求书

1.一种以钒的化合物为电活性物质的光电化学储能电池，其特征在于：

所述光电化学储能电池充电时，利用半导体光电催化反应驱动非自发的物种变化过程，实现光能转化为化学能，并储存于电池的活性物质中；充电过程中半导体不仅收集光子产生载流子，同时光生载流子在半导体表面参与活性物质的氧化还原反应；电池放电时，则发生电化学反应，实现化学能转化为电能；

半导体需满足热力学要求，n型半导体价带顶能级要比正极活性物质的氧化还原电势更正，p型半导体导带底能级要比负极活性物质的氧化还原电势更负；充电时过程中所使用的半导体为n型半导体、p型半导体中的一种或者两种；n型半导体为WO3、TiO2、BiVO4、BaTiO3、n-MoSe，p型半导体为p-InP、p-Si、p-CuInS2、p-GaP；

电池的对电极为电化学惰性的导电材料，导电材料为碳素类材料；

电池的活性物质存在于电池的电解液中，于电池的正、负极腔室内均填充有电解液，电解液的填充包括下述四种情形任意之一：

(1).正极腔室内填充有以VO2+、VO2+中的一种或者两种为活性物质的电解液，且充电的初始状态电解液中存在活性物质VO2+；

负极腔室内填充有以VO2+、V3+中的一种或者两种为活性物质的电解液，且充电的初始状态电解液中存在活性物质VO2+；或者负极腔室内填充有以V3+、V2+中的一种或者两种为活性物质的电解液，且充电的初始状态电解液中存在活性物质V3+；

或者(2).正极腔室内填充有以VO2+、V3+中的一种或者两种为活性物质的电解液，且充电的初始状态电解液中存在活性物质V3+；负极腔室内填充有以V3+、V2+中的一种或者两种为活性物质的电解液，且充电的初始状态电解液中存在活性物质V3+；

或者(3).正极腔室内填充有以VO2+、VO2+中的一种或者两种为活性物质的电解液，且充电的初始状态电解液中存在活性物质VO2+；负极腔室内填充有Fe3+、Fe2+中的一种或者两种为活性物质的电解液，且充电的初始状态电解液中存在活性物质Fe3+；

或者(4).负极腔室内填充有以VO2+、V3+中的一种或者两种为活性物质的电解液，且充电的初始状态电解液中存在活性物质VO2+；

正极腔室内填充有Fe3+、Fe2+中的一种或者两种为活性物质的电解液，且充电的初始状态电解液中存在活性物质Fe2+；或者正极腔室内填充有Mn3+、Mn2+中的一种或者两种为活性物质的电解液，且充电的初始状态电解液中存在活性物质Mn2+；或者正极腔室内填充有Ce4+、Ce3+中的一种或者两种为活性物质的电解液，且充电的初始状态电解液中存在活性物质Ce3+。