本發(fā)明屬于電化學(xué)儲能領(lǐng)域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種鐵鉻液流電池在線恢復(fù)性能的方法。

背景技術(shù)：

1、清潔可再生能源如風(fēng)能、太陽能在總用電中比例迫切提升，但其產(chǎn)量不穩(wěn)定。鐵鉻液流電池以安全、穩(wěn)定和低成本，為儲存風(fēng)能和太陽能提供重要解決方案。在綜合考量能量密度、效率、規(guī)模、循環(huán)壽命和成本等指標(biāo)后，液流儲能電池技術(shù)在適應(yīng)新一代電網(wǎng)方面被認(rèn)為是最佳選擇。

2、鐵鉻液流電池在長期運行后，其正極會積累大量的三價鐵離子，為了恢復(fù)鐵鉻液流電池的容量，需要將三價鐵離子還原為二價鐵離子?，F(xiàn)有技術(shù)中，利用副產(chǎn)物氫氣進行持續(xù)還原正極電解液，系統(tǒng)本身對技術(shù)和成本的要求較高，并且系統(tǒng)需要進行持續(xù)的維護，后期投入成本巨大，急需技術(shù)創(chuàng)新和解決方案來克服。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的一個目的是解決至少上述問題和/或缺陷，并提供至少后面將說明的優(yōu)點。

2、為了實現(xiàn)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點，提供了一種鐵鉻液流電池在線恢復(fù)性能的方法，其特征在于，包括以下步驟：

3、步驟一、將待恢復(fù)的鐵鉻液流電池放電完全，打開正極電解液出液口的閥門，將鐵鉻液流電池的正極電解液導(dǎo)入外置平衡裝置的電池負(fù)極；

4、步驟二、關(guān)閉正極電解液出液口閥門，在外置平衡裝置的電池正極中加入鹽酸溶液；

5、步驟三、運行外置平衡裝置，設(shè)置外置平衡裝置的參數(shù)，進行充電還原，然后打開鐵鉻液流電池的正極電解液進液口的閥門，將還原后的電解液重新導(dǎo)入到鐵鉻液流電池正極中，關(guān)閉鐵鉻液流電池的正極電解液進液口的閥門；

6、步驟四、在鐵鉻液流電池的負(fù)極電解液中添加稀有金屬氯化物，向負(fù)極電解液表面覆蓋有機物進行密封處理。

7、優(yōu)選的是，所述步驟二中，鹽酸溶液的濃度為2～4mol/l。

8、優(yōu)選的是，所述步驟二中，加入的鹽酸溶液與導(dǎo)入的正極電解液等體積。

9、優(yōu)選的是，所述步驟三中，外置平衡裝置的參數(shù)包括：溫度、電解液流速和電流密度。

10、優(yōu)選的是，所述溫度為40～70℃。

11、優(yōu)選的是，所述電解液流速為30～60cm3/s。

12、優(yōu)選的是，所述電流密度為16～96ma/cm2。

13、優(yōu)選的是，所述步驟四中，稀有金屬氯化物為incl3，其添加量為0.3～0.6mol/l。

14、優(yōu)選的是，所述步驟四中，有機物為聚氨酯、丙烯酸酯中的一種或多種。

15、優(yōu)選的是，所述步驟四中，有機物的用量為負(fù)極電解液體積總量的10～20％。

16、優(yōu)選的是，所述步驟四中，使用復(fù)合添加劑替換incl3；所述復(fù)合添加劑的制備方法為：將incl3和gacl3按摩爾比1:0.1～0.3加入去離子水中，超聲分散20～50min后加入十六烷基三甲基溴化銨，繼續(xù)超聲分散1～2h，靜置8～14h，在80～120℃真空干燥12～36h，得到復(fù)合添加劑；其中，incl3和gacl3總質(zhì)量與去離子水體積的比為1g:50～120ml，incl3和gacl3總質(zhì)量與十六烷基三甲基溴化銨的質(zhì)量比為1:0.1～0.5；超聲分散的具體條件為：功率200～500w，頻率50～70khz，溫度50～70℃。

17、本發(fā)明至少包括以下有益效果：

18、(1)本發(fā)明通過鹽酸溶液作為正極電解液、鐵鉻液流電池正極電解液作為負(fù)極電解液，與單電池或電池堆、直流電源組成外置平衡裝置，快速將三價鐵離子還原為二價鐵離子，來實現(xiàn)鐵鉻液流電池的在線性能恢復(fù)，該方法成本較低，操作簡單，維護成本低，具有巨大的應(yīng)用前景；

19、(2)本發(fā)明通過向鐵鉻液流電池負(fù)極電解液中添加一定比例的稀有金屬氯化物以及對負(fù)極電解液表面添加有機物，能夠有效地抑制析氫副反應(yīng)同時提高cr不同價態(tài)離子的活性，從而使得容量衰減程度降低，從而顯著提高電池性能。

20、本發(fā)明的其它優(yōu)點、目標(biāo)和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn)，部分還將通過對本發(fā)明的研究和實踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。

技術(shù)特征：

1.一種鐵鉻液流電池在線恢復(fù)性能的方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的一種鐵鉻液流電池在線恢復(fù)性能的方法，其特征在于，所述步驟二中，鹽酸溶液的濃度為2～4mol/l。

3.如權(quán)利要求1所述的一種鐵鉻液流電池在線恢復(fù)性能的方法，其特征在于，所述步驟二中，加入的鹽酸溶液與導(dǎo)入的正極電解液等體積。

4.如權(quán)利要求1所述的一種鐵鉻液流電池在線恢復(fù)性能的方法，其特征在于，所述步驟三中，外置平衡裝置的參數(shù)包括：溫度、電解液流速和電流密度。

5.如權(quán)利要求4所述的一種鐵鉻液流電池在線恢復(fù)性能的方法，其特征在于，所述溫度為40～70℃。

6.如權(quán)利要求4所述的一種鐵鉻液流電池在線恢復(fù)性能的方法，其特征在于，所述電解液流速為30～60cm3/s。

7.如權(quán)利要求4所述的一種鐵鉻液流電池在線恢復(fù)性能的方法，其特征在于，所述電流密度為16～96ma/cm2。

8.如權(quán)利要求1所述的一種鐵鉻液流電池在線恢復(fù)性能的方法，其特征在于，所述步驟四中，稀有金屬氯化物為incl3，其添加量為0.3～0.6mol/l。

9.如權(quán)利要求1所述的一種鐵鉻液流電池在線恢復(fù)性能的方法，其特征在于，所述步驟四中，有機物為聚氨酯、丙烯酸酯中的一種或多種。

10.如權(quán)利要求1所述的一種鐵鉻液流電池在線恢復(fù)性能的方法，其特征在于，所述步驟四中，有機物的用量為負(fù)極電解液體積總量的10～20％。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種鐵鉻液流電池在線恢復(fù)性能的方法，包括：將待恢復(fù)的鐵鉻液流電池放電完全，將鐵鉻液流電池的正極電解液導(dǎo)入外置平衡裝置的電池負(fù)極；在外置平衡裝置的電池正極中加入鹽酸溶液；運行外置平衡裝置，設(shè)置外置平衡裝置的參數(shù)，進行充電還原，將還原后的電解液重新導(dǎo)入到鐵鉻液流電池正極中；在鐵鉻液流電池的負(fù)極電解液中添加稀有金屬氯化物，向負(fù)極電解液表面覆蓋有機物進行密封處理。本發(fā)明針對商業(yè)鐵鉻液流電池長時間運行過程中正負(fù)極電解液容量大幅度衰減的問題，通過添加InCl3提高其中離子活性，抑制容量衰減，將正極電解液導(dǎo)入外置平衡裝置和鹽酸溶液構(gòu)成原電池進行充電還原Fe3+，實現(xiàn)鐵鉻液流電池的在線性能恢復(fù)。

技術(shù)研發(fā)人員：白禮太,謝友才,冷建軍,黃先東,李曉東,李小東,邢雙
受保護的技術(shù)使用者：四川省銀河化學(xué)股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6