[发明专利]一种高能量密度低成本的中性锌铁液流电池

权利要求书

1.一种高能量密度低成本的中性锌铁液流电池，所述液流电池的正极和负极电解液分别装在两个储罐中，利用送液泵使正电解液于正极与离子交换膜之间且负电解液于负极与离子交换膜之间循环运行，在电堆内部，正、负极电解液用离子交换膜分隔开，液流电池外接负载和电源；其特征在于，所述液流电池以石墨毡作为正极材料、以石墨毡和锌片共同作为负极材料，采用离子化处理后的阳离子交换膜作为离子交换膜，正极电解液和负极电解液体均呈中性，正极电解液为亚铁氰化锂或铁氰化锂的水溶液，负极电解液为氯化锌和氯化锂的水溶液。

2.根据权利要求1所述液流电池，其特征在于，正极电解液配置方法如下：将亚铁氰化锂或铁氰化锂溶解于去离子水中，待完全溶解后，用稀酸或稀碱调节溶液pH至中性，即获得正极电解液。

3.根据权利要求1所述液流电池，其特征在于，正极电解液中铁氰化锂的摩尔浓度为2.32mol/L；亚铁氰化锂的摩尔浓度为2.32mol/L。

4.根据权利要求1所述液流电池，其特征在于，负极电解液配置方法如下：将氯化锂和氯化锌同时溶解于去离子水中，待完全溶解后，用稀盐酸或稀硫酸调节溶液pH至中性，即获得负极电解液。

5.根据权利要求1所述液流电池，其特征在于，负极电解液中氯化锌的摩尔浓度为0.15mol/L～0.5mol/L，氯化锂的摩尔浓度为5.5mol/L～9mol/L。

6.根据权利要求1所述液流电池，其特征在于，正极材料的石墨毡的厚度为5mm～8mm。

7.根据权利要求1所述液流电池，其特征在于，负极材料的石墨毡的厚度为5mm～8mm，锌片的厚度为0.1mm～1mm。

8.根据权利要求1所述液流电池，其特征在于，所述阳离子交换膜为Nafion膜、PBI膜或SPEEK膜。

9.根据权利要求1所述液流电池，其特征在于，所述阳离子交换膜的离子化处理是按下述步骤进行的：

步骤一、将阳离子交换膜，浸泡去离子水中，水浴加热；

步骤二、将经过步骤一处理后的阳离子交换膜移至稀酸溶液中，在333.18K～373.18K下水浴加热0.5h～3h；

步骤三、将经过步骤二处理后的阳离子交换膜移至去离子水中，在333.18K～373.18K下水浴加热0.5h～3h；

步骤四、将经过步骤三处理后的阳离子交换膜移至浓度为0.1mol/L～3mol/L的氯化锂溶液中，在333.18K～373.18K下水浴加热0.5h～3h，即完成离子化。

10.根据权利要求9所述液流电池，其特征在于，步骤二所述稀酸溶液为HCl、H₂SO₄或HNO₃的水溶液，稀酸溶液摩尔浓度为0.1M～3M。