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一種液流電池系統(tǒng)及其正極材料的制備方法與流程

文檔序號:11810459閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種液流電池正極材料的制備方法,其特征在于,具體包括以下步驟:

將固態(tài)硫化鋰粉末與硫單質按照一定摩爾比混合并溶于有機溶劑當中,加熱此混合溶液至50-80℃并同時進行電磁攪拌1-48小時,反應所得的物質即為正極活性物質Li2Sn;

向制得的含有正極活性物質Li2Sn的有機溶液中加入鋰鹽,所得溶液即作為電池正極材料。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種液流電池正極材料的制備方法,其特征在于,所述Li2Sn為Li2S4,此時硫化鋰與硫單質的摩爾比為1:3。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種液流電池正極材料的制備方法,其特征在于,所述Li2Sn為Li2S6,此時硫化鋰與硫單質的摩爾比為1:5。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種液流電池正極材料的制備方法,其特征在于,所述Li2Sn為Li2S8,此時硫化鋰與硫單質的摩爾比為1:7。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種液流電池正極材料的制備方法,其特征在于,所述有機溶劑的選擇范圍:乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、三乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚、聚乙二醇二甲醚、N-N二甲基甲酰胺、四氫呋喃、1-3-二氧戊烷、硫醚、碳酸酯類溶劑中的至少一種或多種的混合物。

6.根據(jù)權利要求1所述的一種液流電池正極材料的制備方法,其特征在于,所述加熱方法采取水浴加熱。

7.根據(jù)權利要求1所述的一種液流電池正極材料的制備方法,其特征在于,所述鋰鹽的選擇范圍:六氟砷酸鋰、四氟硼酸鋰、六氟磷酸鋰、二(三氟甲基磺酰)亞胺鋰、硝酸鋰、多硫化鋰中的至少一種或多種的混合物。

8.基于權利要求1至7任一制備方法制得的液流電池正極材料的液流電池系統(tǒng),其特征在于,以固態(tài)單質鋰板作為負極材料,鋰硫液流電池正極材料存儲在外部儲液罐中,充放電時通過正極外部循環(huán)系統(tǒng)進入電堆;負極材料固定于負極反應腔內,負極電解液存儲在外部儲液罐中,充放電時通過負極外部循環(huán)系統(tǒng)進入電堆。

9.根據(jù)權利要求8所述的液流電池系統(tǒng),其特征在于,包含電堆。

10.根據(jù)權利要求8所述的液流電池系統(tǒng),其特征在于,包含正極外部循環(huán)系統(tǒng),正極外部循環(huán)系統(tǒng)由正極儲液罐、導流管道、泵組成。

11.根據(jù)權利要求8所述的液流電池系統(tǒng),其特征在于,包含負極外部循環(huán)系統(tǒng),負極外部循環(huán)系統(tǒng)由負極儲液罐、導流管道、泵組成。

12.根據(jù)權利要求8所述的液流電池系統(tǒng),其特征在于,所述負極電解液的選擇范圍:乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、三乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚、聚乙二醇二甲醚、N-N二甲基甲酰胺、四氫呋喃、1-3-二氧戊烷、硫醚、碳酸酯類溶劑中的至少一種或多種的混合物。

13.根據(jù)權利要求9所述的液流電池系統(tǒng),其特征在于,所述電堆由端板、墊片、負極集流體、負極導電網(wǎng)、鋰板、負極導流板、隔膜、正極導流板、正極導電網(wǎng)、正極集流體組合而成。

14.根據(jù)權利要求9所述的液流電池系統(tǒng),其特征在于,所述電堆的墊片采用發(fā)泡聚四氟乙烯材質。

15.根據(jù)權利要求9所述的液流電池系統(tǒng),其特征在于,所述電堆的負極集流體采用金屬材質,包括:銅、鎳、鋁。

16.根據(jù)權利要求9所述的液流電池系統(tǒng),其特征在于,所述電堆的負極導流板和正極導流板均采用聚四氟乙烯材質。

17.根據(jù)權利要求9所述的液流電池系統(tǒng),其特征在于,所述電堆的負極導電網(wǎng)采用多孔導電材料,包括:泡沫銅、泡沫鎳、泡沫鋁、炭氈、多孔導電橡膠。

18.根據(jù)權利要求9所述的液流電池系統(tǒng),其特征在于,所述電堆的正極導電網(wǎng)采用多孔導電材料,包括:泡沫鎳、泡沫鋁、炭氈、多孔導電橡膠。

19.根據(jù)權利要求9所述的液流電池系統(tǒng),其特征在于,所述電堆的正極集流體采用金屬材質,包括:鋁、鎳。

20.根據(jù)權利要求13所述的液流電池系統(tǒng),其特征在于,所述鋰板為固態(tài)形式,形狀為方形或圓形,厚度為0.1mm-10mm。

21.根據(jù)權利要求10所述的液流電池系統(tǒng),其特征在于,所述正極外部循環(huán)系統(tǒng)的導流管道采用抗有機液材質的管道,包括:蠕動泵軟管,R-3603蠕動泵軟管,Chemical蠕動泵軟管,蠕動泵軟管。

22.根據(jù)權利要求10所述的液流電池系統(tǒng),其特征在于,所述正極外部循環(huán)系統(tǒng)的泵為蠕動泵、電磁泵、離心泵。

23.根據(jù)權利要求10所述的液流電池系統(tǒng),其特征在于,所述正極外部循環(huán)系統(tǒng)的正極材料在循環(huán)系統(tǒng)中的流速為0.5-5000ml/min。

24.根據(jù)權利要求11所述的液流電池系統(tǒng),其特征在于,所述負極外部循環(huán)系統(tǒng)的導流管道采用抗有機液材質的管道,包括:蠕動泵軟管,R-3603蠕動泵軟管,Chemical蠕動泵軟管,蠕動泵軟管。

25.根據(jù)權利要求11所述的液流電池系統(tǒng),其特征在于,所述負極外部循環(huán)系統(tǒng)的泵為蠕動泵、電磁泵、離心泵。

26.據(jù)權利要求11所述的液流電池系統(tǒng),其特征在于,所述負極外部循環(huán)系統(tǒng)的負極電解液在循環(huán)系統(tǒng)中的流速為0.5-5000ml/min。

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