[发明专利]锌镍液流电池负极及应用和锌镍液流电池

说明书

本发明涉及一种锌镍液流电池，特别涉及一种锌镍液流电池负极，于基底表面上附着有氧化锌；其具体制备过程为:在温度30‑50℃的条件下将基体浸渍于可溶性锌盐溶液中10‑60min；60‑80℃烘干后，转入管式炉，氧气气氛下300‑400℃灼烧1‑5h；得到所需负极。本发明解决了，锌负极锌累积问题。

技术领域

本发明涉及一种锌镍液流电池领域，特别涉及一种锌镍液流电池负极。

技术背景

锌镍液流电池是一种新型的低成本、高效率、环境友好型的液流储能电池，具有能量密度和电流效率高、装置简单易操纵、使用寿命长、成本低廉等优点，主要应用于电网调峰、风能和太阳能等可再生能源发电、电动汽车等领域。

锌/镍液流电池只有一个电解液储罐，电解液是流动的锌酸盐碱性溶液，电池中不使用离子交换膜,通过电池腔内离子的自由流动与外电路电子的定向运动构成电流回路。充电时，正极的Ni(OH)2氧化成NiOOH，负极的锌酸根离子沉积成金属锌；放电时发生相反的过程。电池中不使用离子交换膜，通过电池腔内离子的自由运动和外电路电子的定向流动构成电流回路。

锌镍液流电池应用于大规模储能领域需要具有较高的储能容量，这就对高容量的正极提出了要求。但是随着容量的提升，正极的电解液传输愈发困难，导致了电极极易发生析氧副反应，这就需要较长的活化过程，以便于构建顺畅的离子传输通道。但是，由于负极本身在正极活化阶段是进行正常的充放电反应。而由于正极析氧导致了正极电流效率远远低于负极的电流效率。导致在活化完成后，负极会累积较多的锌单质。溶于导致流道的堵塞及正负极的短路，对于系统的稳定性有着严重的危害。

发明内容

本发明针对上述问题，提出一种锌镍液流电池负极，解决锌负极锌累积问题。

锌镍液流电池负极，包括基底，于基底表面上附着有氧化锌；

其具体制备过程为:在温度30-50℃的条件下将基体浸渍于可溶性锌盐溶液中10-60min；60-80℃烘干后，转入管式炉，氧气气氛下300-400℃灼烧1-5h；得到所需负极。

所述可溶性锌盐为醋酸锌、硫酸锌或硝酸锌中的一种或二种以上，浓度为0.1-2.0mol/L。

所述基底为碳毡、石墨毡、碳纸或碳布的多孔导电碳材料。

所述负极在锌镍液流电池中的应用。

一种锌镍液流电池，包括单电池或电池模块、电解液、储液罐、循环泵、循环管路，电池模块是由二节以上单电池连接而成的电池模块；所述单电池是采用权利要求1-2中任一项所述负极组装的锌镍液流电池；其中单电池包括正、负极端板、正极、负极。

所述正极为负载有氢氧化镍的碳毡、石墨毡、碳纸、碳布或泡沫金属电极。

由于正极析氧导致了正极电流效率远远低于负极的电流效率，导致在活化完成后，锌负极会累积较多的锌单质。溶于导致流道的堵塞及正负极的短路，对于系统的稳定性有着严重的危害。本发明解决了，锌负极锌累积问题。

附图说明

图1为实施例1的电池循环性能图；

图2为对比例1的电池循环性能图。

具体实施方式

以下结合实施例来进一步解释本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。

实施例1

负极制备：采用基底为36cm²碳毡，将其浸渍在1.0mol/L醋酸锌溶液中，在温度30℃的条件下浸渍30min；60℃烘干后，转入管式炉，氧气气氛下400℃灼烧3h，得到所需负极。

正极为负载有5mg/cm²氢氧化镍的碳毡。