[0001] 本发明涉及一种电化学储能装置，特别涉及到一种液流电池。

[0002] 液流电池又称液流氧化还原电池，是指电池正负极反应物中至少一方为液态流体的电化学储能装置。与能量存储于电极材料中的二次电池(如铅酸蓄电池、锂离子电池)相比，液流电池的单电池或半电池电极只是反应发生的场所而不是活性物质储存的地点，不存在通常二次电池复杂的固相变化，因此电池循环寿命长，可靠性高等特点。由于活性物质存储于电解液中，储能容量取决于储液罐的容积和活性物质的浓度，具有功率与容量分离等优点。

[0003] 自1974年美国的L.H.Thaller(美国国家航空和宇宙航行局，即美国NASA的Lewis研究中心)提出液流电池的电化学储能概念以来，已有多种液流电池被提出(Journal of Power Sources 160(2006)716-732)，如溴/多硫化物液流电池、全钒液流电池、钒-溴氧化还原系统、铁-铬氧化还原系统、锌-溴氧化还原系统、锌-铬氧化还原系统和可溶性铅单液液流电池等，这些主要是根据氧化还原电对的不同而提出。这类液流电池均采用水系电解液体系，由于水的理论分解电压为1.23V，即使考虑到极化作用的影响，单电池的工作电压也通常在2V以内，电池工作电压比较低(如可溶性铅单液液流电池的理论电压为1.78V)，需要多个单电池在电堆外部或内部进行串联以提高工作电压，增加了系统体积及复杂度。

[0042] 下面结合具体实施方式对本发明进行说明。

[0043] 实施例1

[0044] 正极制备：

[0045] 将铜和集流体直接压在橡胶板上即可，暴露在电极腔体中的有效电极面积为2
0.5cm。

[0046] 负极制备：

[0047] 负极活性材料为金属锂，将直径14mm锂片贴在集流体上，压在橡胶板上，暴露在2
电极腔体中的有效电极面积为0.5cm。

[0048] 电解液配制：

[0049] LiPF6溶液(1mol/kg，张家港国泰华荣，溶剂为重量比1∶1的碳酸二甲酯和碳酸丙烯酯)为直接采购。(其余电解液均为实验室自制，在氩气气氛的手套箱中，称取0.5g溶质加入到100mL溶剂中，搅拌0.5～6小时，然后过滤将清液保留备用。)

[0050] 液流电池组装：

[0051] 负极活性材料初始为金属锂，装配在手套箱中进行。阴离子交换膜为PVDF(聚偏氟乙烯)异相阴离子交换膜。

[0052] 将装配好的电池在手套箱中分别注入正、负极电解液，取出后在Land电池测试系统(武汉市蓝电电子有限公司)进行测试。

[0053] 当电池在未有任何输出电流时，其开路电压(OCV)大约在2.8V左右，当输出电流为0.04μA时，电压曲线反应正常，在该输出电流下，电池极化现象正常。

[0054] 实施例2

[0055] 本实施例中电极、电解液制备和液流电池组装操作同实施例1，所不同的是，正极电解液为乙酰丙酮基铜的四氢呋喃溶液，负极电解液三氟甲基磺酸锂的四氢呋喃溶液，阴离子交换膜为季铵化杂萘联苯聚醚酮均相阴离子交换膜。

[0056] 当电池在未有任何输出电流时，其开路电压(OCV)大约在2.4V左右，当输出电流为0.05μA时，电压曲线反应正常，在该输出电流下，电池极化现象不明显。

[0057] 实施例3

[0058] 本实施例中电极、电解液制备和液流电池组装操作同实施例1，所不同的是，电池正极集流体为石墨片，正极电解液为醋酸铜的碳酸二甲酯和碳酸丙烯酯混合溶液，负极电解液为四氟硼酸锂的碳酸二甲酯和碳酸丙烯酯溶液，阴离子交换膜为AMI-7001异相阴离子交换膜(北京安科德膜分离工程科技有限公司)。

[0059] 当电池在未有任何输出电流时，其开路电压(OCV)大约在2.8V左右，当输出电流为0.10μA时，电压曲线反应正常，在该输出电流下，初期阶段，电池极化现象不明显，经过一段工作时间，电池出现一定极化现象。