[发明专利]一种新型的高稳定性电解液及其用途

说明书

本发明涉及电解液领域，尤其涉及一种新型的高稳定性电解液及其用途。一种新型的高稳定性电解液，其特征在于，所述电解液为含有钒氧根和硫酸根的水溶液，其中还包含季胺盐。1）本发明提出季胺盐作为全钒液流电池负极电解液的稳定剂，抑制三价钒在高质子浓度下的析出；2）本发明加入季胺盐可以提高负极三价钒的稳定性，因而也起到提高负极电解液中钒离子浓度的作用，最终提高电池能量密度。3）本发明制备工艺操作简单、节能环保、成本低、同时能够保证电池能够长期地高效稳定运行。

技术领域

本发明涉及电解液领域，尤其涉及一种新型的高稳定性电解液及其用途。

背景技术

随着全世界范围内化石能源的不断枯竭以及人们环境保护意识的不断增强，可再生能源发电技术越来越受到人们的青睐。可再生能源主要包括风能、太阳能、生物质能、海洋能等，它们通常被转化成电能使用。而这些可再生能源发电受地域、气象等条件的影响具有明显的不连续、不稳定性。为了平滑和稳定可再生能源的发电输出及解决发电与用电的时差矛盾，提高电力品质和电网可靠性，必须发展高效储能技术。全钒液流电池(VFB)由于具有系统容量和功率相互独立可调、响应迅速，安全可靠，环境友好，循环寿命长、易维护和再生等突出优势而成为可再生能源发电，电网削峰填谷，应急及备用电站等规模化储能中最有发展前景的技术之一。

全钒液流电池的关键材料主要包括电极双极板、膜和电解液。全钒液流电池关键材料的研究，尤其是在提高关键材料的稳定性、耐久性和降低成本等方面的研究就显得尤为重要。电解液是全钒液流电池的重要组成部分，它的浓度和体积直接决定了电池的容量。因此，电解液的稳定性直接影响到全钒液流电池的稳定性。全钒液流电池所采用的支持电解质是硫酸的水溶液，而三价钒离子在高质子浓度下容易析出，不但导致电池容量降低，而且容易堵塞电池及管路，影响了电池在长期运行过程中的稳定性。因此，需要提高三价钒的稳定性，使电解液在较高的质子浓度下也能稳定存在，从而提高系统的稳定性。

发明内容

发明的目的：为了提供一种效果更好的新型的高稳定性电解液及其用途，具体目的见具体实施部分的多个实质技术效果。

为了达到如上目的，本发明采取如下技术方案：

一种新型的高稳定性电解液，其特征在于，所述电解液为含有钒氧根和硫酸根的水溶液，其中还包含季胺盐。

本发明进一步技术方案在于，所述的电解液为为全钒液流电池负极电解液，含有钒氧根的溶液为中钒浓度为1-3 mol/L。

本发明进一步技术方案在于，所述季胺盐为溴化氮甲基乙基吡咯烷、溴化氮甲基乙基吗啉、三甲基溴化铵的一种或者多种。

本发明进一步技术方案在于，所述季胺盐在电解液中的浓度为0.001 wt%~10wt%。

本发明进一步技术方案在于，所述季胺盐在电解液中的浓度为0.05wt%~5 wt%。

一种提高电解液稳定性的方法，其特征在于，在全钒液流电池负极电解液中加入季胺盐。

季胺盐在制备全钒液流电池负极电解液中的用途。

溴化氮甲基乙基吡咯烷、溴化氮甲基乙基吗啉、三甲基溴化铵的一种或者多种在制备可用于零下30^oC-零上60^oC的全钒液流电池负极电解液中的用途。

采用如上技术方案的本发明，相对于现有技术有如下有益效果：1）本发明提出季胺盐作为全钒液流电池负极电解液的稳定剂，抑制三价钒在高质子浓度下的析出；

2）本发明加入季胺盐可以提高负极三价钒的稳定性，因而也起到提高负极电解液中钒离子浓度的作用，最终提高电池能量密度。

3）本发明制备工艺操作简单、节能环保、成本低、同时能够保证电池能够长期地高效稳定运行。

附图说明