氧化还原液流电池专利技术发展路线作者:华亮 雷杰来源:《中国新技术新产品》2016年第03期 摘 要:氧化还原液流储能电池是一种大容量储能装置,是为电网调峰开发的电池体系,也可与风力发电和太阳能电池配套组成供电系统。本文从专利文献的视角对氧化还原液流电池技术的发展进行了回顾。
关键词:液流电池;专利;技术发展
中图分类号:TM911 文献标识码:A
锌溴电池从1974年美国Thaller L.H首先提出氧化还原液流电池的概念以来,科学家们研究了多种形态的液流电池,主要有以下类型:
1 Fe/Cr液流电池
当代氧化还原液流电池的模型是由美国航空航天局(NASA)于20世纪70年代中期首先提出的(公开号:US3996064)。
1978年~1982年,NASA主要致力于研究25℃下工作的电池(公开号:US4018971、US4159366、US4576878等),使用阴离子交换膜使阳极、阴极液分开筛选了大量电催化剂,目的在于提高Cr2+/Cr3+电对氧化还原的可逆性,降低充电过程的析氢量。
德国西门子公司也开展了Fe2+/Fe3+电对和Cr2+/Cr3+电对的电化学性能研究(公开号:EP0143300A1、EP0312875A1、US5258241A等),并组装了小型试验电池,在隔膜和催化电极方面进行了工艺性和基础性的工作。
但是,基于Fe/Cr体系的液流电池因运行后正、负极电解液会透过离子膜而相互污染,1992年以后,国内外的研究报道很少。
2 Zn/铁液流电池
1978年,美国Lockheed公司设计了Zn/铁电池(公开号:US4180623),其正、负极活性物质响应为Na3Fe(CN)6/Na4Fe(CN)6和Zn/Zn(OH)2,NaOH作为电解质,正极通常为表面积大、氧过电位高的多孔烧结镍基板或石墨毡,以减小氧的伴随析出,锌的支撑电极采用镀Cd的Fe、Cu或黄铜。