[发明专利]高性能ZnFe液流电池组

摘要

基于碱性锌/铁氰化亚铁可充电(“ZnFe”)的高性能液流电池组和类似液流电池组可包括以下改善中的一或更多者。第一，电池组设计具有电池堆叠，所述电池堆叠包含至少一个正的半电池中的低电阻正极和至少一个负的半电池中的低电阻负极，其中选择正极电阻和负极电阻以获得整个电池堆叠区域上的均匀高电流密度。第二，以高水平混合流经接近沉积表面的Zn沉积区域中的至少一个负的半电池的电解液流(诸如，ZnFe电池组中的锌物种)，其中接近于沉积表面的电解液具有足够高的锌浓度，以在沉积表面上获得维持均匀高电流密度的沉积速率。第三，锌电解液具有高浓度，并且在一些实施例中，锌电解液的浓度大于平衡饱和浓度，即，锌电解液的Zn离子超饱和。

主权项

1.一种ZnFe液流电池组，所述液流电池组包含：至少一个电池，所述至少一个电池包含：正的半电池，所述正的半电池包含：正极；和正极流动通道；负的半电池，所述负的半电池包含：负极，所述负极具有沉积表面，所述沉积表面上存在镀锌区域；和负极流动通道；和膜，所述膜分隔所述正极流动通道与所述负极流动通道；和泵，所述泵用于使超饱和电解液循环通过所述负的半电池的所述负极流动通道，其中所述泵和所述负极流动通道经配置以提供所述超饱和电解液在接近所述沉积表面的沉积区域中的混合；其中所述超饱和电解液的锌金属离子浓度大于所述超饱和电解液中所述锌金属离子的平衡饱和浓度，和其中所述超饱和电解液是通过将氧化锌(ZnO)与NaOH球粒和水组合来制备。