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专利号: 202110248600X
申请人: 常州大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2025-12-24
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种碱性水系单液流电池,其特征在于:所述碱性水系单液流电池由高导电性双金属MOF固态正极、可溶性有机物负极、隔膜和碱性电解质溶液构成,

2+ 2+ 2+

其中,双金属离子选自Ni 、Co 或Mn 中的两种;可溶性有机物负极为母环同时带有多种亲水性官能团的蒽醌或萘醌衍生物。

2.根据权利要求1所述的碱性水系单液流电池,其特征在于:所述高导电性双金属MOF固态正极的制备方法为:首先将金属硝酸盐溶液与有机配体按比例共同溶解在有机溶剂中,然后置于电化学反应池中,再以亲水性的碳电极作为工作电极,铂片电极为对电极,Ag/AgCl电极为参比电极,组成三电极体系,进行电化学循环伏安法、恒电位还原法或方波电位法沉积。

3.根据权利要求2所述的碱性水系单液流电池,其特征在于:所述循环伏安法的扫描速‑1

度为5~300mV s ,扫描范围为‑1.6~0V,扫描次数为5~1000次;所述恒电位还原法和方波电位法的电位范围为‑1.6~0V,反应时间为10~200分钟。

4.根据权利要求2所述的碱性水系单液流电池,其特征在于:所述有机配体为含有孤对电子且具有共轭结构的配体,选自3,5‑二溴‑1‑甲基‑1,2,4‑三氮唑、N,N'‑二甲基‑N,N'‑双(2‑吡啶基甲基)、1,3,5‑三(1H‑四氮唑‑5‑基)苯、4‑(2,4,5‑三吡啶‑4‑基苯基)吡啶、(4H‑

1,2,4‑三唑‑4‑基)‑1,1‑联苯、三(4‑吡啶基)胺、4‑(1H‑吡唑‑4‑基)苯甲酸、4‑氨基‑3,5‑双(4‑吡啶基)‑1,2,4‑三唑中的一种。

5.根据权利要求2所述的碱性水系单液流电池,其特征在于:所述金属离子与有机配体的摩尔比为1:2~1:6。

6.根据权利要求2所述的碱性水系单液流电池,其特征在于:所述溶剂选自乙醇、丙酮、N,N‑二甲基甲酰胺或甲苯中的一种。

7.根据权利要求1所述的碱性水系单液流电池,所述可溶性有机物负极选自1,8‑二氨基‑4,5‑二羟基‑9,10‑蒽二酮、1,5‑二氨基‑4,8‑二羟基蒽醌、2‑氨基甲酰基‑3‑羟基‑1,4‑萘醌、1,4‑萘醌,5‑氨基‑3‑氯‑2‑羟基、2,6‑二羟基蒽醌或2,2′‑双(3‑羟基‑1,4‑萘醌),溶解度的范围为1~5M。

8.根据权利要求1所述的碱性水系单液流电池,其特征在于:所述隔膜为离子选择性膜或多孔膜,碱性电解质溶液为KOH。