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申请/专利权人：长沙理工大学

摘要：本发明公开了一种高能量密度碱性铁硫液流电池及其制备方法，液流电池的正极电解液中的活性物质为铁氰根或者亚铁氰根离子，正极侧活性物质的浓度为0.1M~1.7M；负极电解液中的活性物质为硫化物溶液或含硫的有机化合物的一种，负极活性物质的浓度范围是0.1M~15M；正负极电解液中含有支持电解质；隔膜为多孔膜、陶瓷膜或经过离子化处理的离子交换膜中的任意一种；正负极电解液中的调节离子与负极活性物质、支持电解质的阳离子相同。本发明提升了铁氰化物亚铁氰化物溶解度，具有能量密度高、循环寿命长、化学成本低、效率稳定等优势，成功抑制了多硫化物的穿梭效应，大幅度降低了液流电池的装机成本。

主权项：1.一种高能量密度碱性铁硫液流电池，包括正极电解液、负极电解液、隔膜、正负极电极，其特征在于，正极电解液中的活性物质为铁氰根或者是亚铁氰根离子，正极侧活性物质的浓度为0.1M～1.7M；负极电解液中的活性物质为硫化物溶液，负极活性物质的浓度范围是0.1M～15M；正负极电解液中的支持电解质为摩尔浓度为0.1M～6M的LiOH、NaOH、KOH、NH3·H2O、NH4HCO3、NH42CO3、Li2CO3、LiHCO3、Na2CO3、NaHCO3、K2CO3、KHCO3、Li2O、Na2O或K2O中的一种或者多种；不论正负极存在几种支持电解质时，均需要保证正负极支持电解质有一种共同的阳离子；隔膜为多孔膜、陶瓷膜或经过离子化处理的离子交换膜中的任意一种；正负极电解液中的调节离子的浓度范围是0.1M～2.0M，调节离子与负极活性物质、支持电解质的阳离子相同；其中，负极电解液的制备：取硫化钾、多硫化钾、硫化钠、多硫化纳、硫化锂、多硫化锂、硫化钙、多硫化钙、硫化铷、硫化铯、硫化铝、硫化镁、硫化锌、苯磺酸、硫醇、硫酚或硫醚，溶解于碱溶液中，得到硫化物的碱性溶液；再加入0.1M～2.0M的调节离子，调节离子为LiCl、KCl、NaCl、LiBr、KBr、NaBr、LiI、KI、NaI、Li2SO4、LiNO3、K2SO4、KNO3、Na2SO4、NaNO3、NH4Cl或NH42SO4中的任意一种或者是多种溶液混合，使用磁力搅拌器充分搅拌溶解；正极电解液的制备：取铁氰化钾、亚铁氰化钾、亚铁氰化钠、铁氰化钠、铁氰化铵、亚铁氰化铵、铁氰化锂或亚铁氰化锂中的一种或者是几种溶解于碱性溶液中，配成铁氰化物亚铁氰化物的碱性溶液；再加入0.1M～2.0M的调节离子，调节离子为LiCl、KCl、NaCl、LiBr、KBr、NaBr、LiI、KI、NaI、Li2SO4、LiNO3、K2SO4、KNO3、Na2SO4、NaNO3、NH4Cl或NH42SO4中的任意一种或者是多种溶液混合，使用磁力搅拌器充分搅拌溶解；所述负极电解液的制备、正极电解液的制备中的碱溶液为支持电解质，制备方法：使用去离子水配制LiOH、NaOH、KOH、NH3·H2O、NH4HCO3、NH42CO3、Li2CO3、Li2HCO3、Na2CO3、NaHCO3、K2CO3、KHCO3、Li2O、Na2O或K2O其中一种或者几种碱溶液。

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