[发明专利]氧化还原液流二次电池和氧化还原液流二次电池用电解质膜

摘要

本发明涉及氧化还原液流二次电池和氧化还原液流二次电池用电解质膜。氧化还原液流二次电池具有电解槽(6)，所述电解槽(6)包括：正极单元室(2)，其包含由碳电极构成的正极(1)；负极单元室(4)，其包含由碳电极构成的负极(3)；作为隔膜的电解质膜(5)，其隔离分离所述正极单元室(2)与所述负极单元室(4)，所述正极单元室(2)含有包含活性物质的正极电解液，所述负极单元室(4)含有包含活性物质的负极电解液，所述氧化还原液流二次电池基于所述电解液中的活性物质的价数变化而进行充放电，所述电解质膜(5)包含以高分子电解质聚合物为主体的离子交换树脂组合物，所述电解质膜(5)具有由氟系微多孔膜构成的增强材料。

主权项

一种氧化还原液流二次电池，其具有电解槽，所述电解槽包括：正极单元室，其包含由碳电极构成的正极；负极单元室，其包含由碳电极构成的负极；和作为隔膜的电解质膜，其隔离分离所述正极单元室与所述负极单元室，所述正极单元室含有包含活性物质的正极电解液，所述负极单元室含有包含活性物质的负极电解液，所述电解质膜与所述正极电解液和所述负极电解液这两者接触，所述氧化还原液流二次电池基于所述电解液中的活性物质的价数变化而进行充放电，所述电解质膜包含以高分子电解质聚合物为主体的离子交换树脂组合物，所述电解质膜包含离子交换树脂组合物，该离子交换树脂组合物以作为所述高分子电解质聚合物的具有下式(1)表示的结构的氟系高分子电解质聚合物为主体，‑[CF2CX1X2]a‑[CF2‑CF((‑O‑CF2‑CF(CF2X3))b‑Oc‑(CFR1)d‑(CFR2)e‑(CF2)f‑X4)]g‑  (1)式(1)中，X1、X2和X3各自独立地表示选自由卤原子和碳原子数为1～3的全氟烷基组成的组中的1种以上；X4表示COOZ、SO3Z、PO3Z2或PO3HZ；Z表示氢原子、碱金属原子、碱土金属原子或者胺类，该胺类为NH4、NH3R1、NH2R1R2、NHR1R2R3、NR1R2R3R4；R1、R2、R3和R4各自独立地表示选自由烷基和芳烃基组成的组中的任意1种以上；此处，在X4为PO3Z2的情况下，Z可以相同也可以不同；R1和R2各自独立地表示选自由卤原子、碳原子数为1～10的全氟烷基和氟氯烷基组成的组中的1种以上；a和g表示满足0≦a<1、0<g≦1、a+g＝1的数；b表示0～8的整数；c表示0或1；d、e和f各自独立地表示0～6的整数，其中d、e和f不同时为0，所述电解质膜具有增强材料，所述增强材料为所述高分子电解质聚合物浸渍到增强材料中而实质上对所述增强材料的内部体积进行了堵塞的结构，所述增强材料是弹性模量为1MPa～1000MPa的氟系微多孔膜。